Tla. Tipovi tla po zemljišno-geografskim zonama Vrste i svojstva tla u prirodnim zonama

Čista voda, vazduh i sunčeva energija su osnovni uslovi za život na planeti. Širok raspon klimatskih zona doveo je do toga da su kontinenti podijeljeni u prirodne zone: neke od njih su međusobno vrlo slične, druge su jedinstvene i neponovljive. Razmotrite koja su tla karakteristična za prirodnu zonu za određenu klimatsku zonu.

Prirodna područja svijeta

Prirodne zone su prirodni kompleksi koji zauzimaju velike površine i odlikuju se uobičajeni tip pejzaž. Klima ima veliki uticaj na njihovo formiranje, sa posebnostima odnosa vlage i toplote.

Glavna karakteristika svakog prirodnog područja su jedinstvene biljke i životinje koje naseljavaju ovo područje, ali, prije svega, jedinstven sastav tla.

Struktura tla, karakteristike njegovog porijekla i nivo plodnosti su u osnovi klasifikacije tla.

Tabela "Tla i prirodna područja"

prirodno područje	Vrste tla		svojstva tla	uslovi formiranja tla
Arktičke pustinje	arktik	Vrlo malo	jalov	Malo topline i vegetacije
	Tundra-gley		Mala snaga, gel sloj	Permafrost, malo topline, zalijevanje vode
šumska zona A) Tajga evropskog dijela	Podzolic		Ispiranje, kiselo	K>1, biljni ostaci - iglice
B) Tajga istočnog Sibira	tajga-permafrost		Neplodna, hladna	Permafrost
B) mješovite šume	Busen-podzolic	Više nego u podzoliću	Plodnije	Ispiranje u proleće, više biljnih ostataka
D) Širokolisne šume	siva šuma		Plodnije
	Černozemi, kesten		Najplodnije	K = 1, puno biljnih ostataka, mnogo topline
polupustinje	Smeđa, sivo-braon	manje humusa	Zaslanjivanje tla	Suva klima, rijetka vegetacija, K<0.5

Karakteristike glavnih tipova tla

Ovisno o pripadnosti određenoj klimatskoj zoni, razlikuju se sljedeće vrste tla:

• Tla zone tundre.

U ovoj zoni dominira tundra-glejni tip tla, koji je nastao u uslovima oskudnih padavina i niskih temperatura. Tlo se zagrijava samo na površini, a na dubini postoji samo smrznuto tlo.

Konstantna hladnoća ne dozvoljava vlazi da potpuno ispari, zbog čega se višak vlage nakuplja na površini zemlje. Nije iznenađujuće da je vegetacija u zoni tundre vrlo slabo razvijena. U njemu dominiraju mahovine, lišajevi, nekoliko patuljastih stabala i grmlja.

Rice. 1. Vegetacija tundre je vrlo oskudna.

U ovoj klimatskoj zoni nećete naći šume, a to se objašnjava samom riječju "tundra", što se prevodi kao "bez šuma".

• Tla u tajga-šumskoj zoni.

Karakteriziraju ga podzolasta, glino-podzolična i travnato-podzolna tla - u pravilu kisela, vrlo vlažna, s malim sadržajem humusa. Klima je umjereno hladna i prilično vlažna, što doprinosi širenju močvara i šuma.

Humus je najvažnija komponenta tla, organska tvar koja sadrži sve hranjive tvari potrebne za razvoj biljaka.

Rice. 2. Humus je osnova plodnosti tla.

• Tla šumsko-stepske zone.

Dijele se na izlužene i podzolizirane černozeme, smeđa šumska i siva šumska tla. Zbog značajnog sadržaja humusa, umjereno su plodne, a relativno topla i vlažna klima stvara povoljne uslove za šume ispresijecane stepskim područjima.

• Tla stepske zone.

Zbog dubokog sloja humusa, u ovoj zoni dominira najplodnije tlo - černozem. Blaga klima i odsustvo mraznih zima omogućavaju uzgoj mnogih usjeva, međutim, za postizanje visokih prinosa potrebno je osigurati obilje vlage. Ogromnu većinu teritorije stepske zone zauzimaju ravnice.

Rice. 3. Černozem je najplodniji tip zemljišta.

• Tla suve stepske zone.

Preovlađujuća tla su kesten. U njima ima dovoljno humusa, ali sušna klima sa rijetkim i oskudnim padavinama uzrokuje snažno isparavanje vlage sa površine zemlje. Za održavanje stabilnog prinosa u takvoj zoni potrebno je redovno i vrlo obilno zalijevanje.

• Tla polupustinjske zone.

Zona je predstavljena smeđim aridnim zemljištima sa visokim salinitetom i erozijom. Nizak sadržaj humusa uzrokuje nisku plodnost, a tome doprinosi i izrazito sušna klima sa nedostatkom padavina.

• Tla suhih subtropa

Tla karakteristična za ovu zonu su siva tla, koja su određena niskom koncentracijom humusa. Klima je veoma topla i suva.

• Tla vlažnih subtropskih područja

Karakteristična vrsta tla su krasnozemi, u kojima je nedostatak dušika i fosfora posebno akutan. Sadržaj humusa je zanemarljiv.

Ovu klimatsku zonu karakteriše stabilna temperatura tokom cijele godine, visoka vlažnost i obilje padavina.

• Tla riječnih poplavnih područja.

Glavna karakteristika poplavnog tla je njihovo često plavljenje obližnjim rijekama. Koncentracija humusa u njima može biti vrlo visoka, ali neujednačena.

Šta smo naučili?

Pojava raznih prirodnih zona postala je moguća zahvaljujući klimi. Kao rezultat toga, ne samo da se flora i fauna ovih teritorija počela razlikovati, već i sastav tla. Njegove promjene vezane su za to u kojoj od prirodnih zona dominiraju vlaga i toplina.

Svaka prirodna zona je definisana pomoću nekoliko karakteristika: vrste vegetacije, faune, klimatskih uslova itd. Od ovih faktora direktno zavisi i vrsta i sastav tla. Osim toga, na plodnost zemljišta utiču vlaga, isparavanje i reljefne karakteristike.

Tlo daje život biljkama koje su početak lanaca ishrane ekosistema. Stoga, jedan ili drugi tip prirodnog kompleksa i klime igra odlučujuću ulogu u formiranju pokrivača tla.

Odnos između tla i prirodnih područja

Ova tabela predlaže razmatranje korespondencije između tipova ekosistema i glavnih klasa tla.

Naziv zone	tip tla		svojstva tla	uslovi formiranja tla
Arktičke pustinje	arktik	Veoma malo	neplodna	Nedostatak topline i vegetacije
	Tundra-gley		Mala snaga, gel sloj	Permafrost, malo topline, zalijevanje vode
Tajga evropskog dijela	Podzolic	Pomalo	Ispiranje, kiselo	Opale iglice snažno oksidiraju tlo, permafrost
Tajga istočnog Sibira	tajga-permafrost	Pomalo	Neplodna, hladna	Permafrost
mješovite šume	Busen-podzolic	Više nego u podzoliću	Plodnije	Ispiranje u proleće, više biljnih ostataka
širokolisne šume	siva šuma		Plodnije	Blaga klima, opalo lišće bogato je elementima pepela
Stepe i šumske stepe	Černozemi, kesten		Najplodnije	Mnogo biljnih ostataka, topla klima
polupustinje	Smeđa, sivo-braon	manje humusa	Zaslanjivanje tla	Suva klima, rijetka vegetacija
	Pustinjska žućkasto siva		Zbog rijetkih kiša, soli se gotovo ne ispiru.	Nedostatak vlage i siromaštvo organske materije
Tvrdolisne zimzelene šume i grmlje	Brown		Visoka plodnost uz dovoljno vlage	Vegetacija traje cijele godine
Tropske prašume	Crveno-žuta feralitska i crveno-smeđa	Udio humusa je 3-10%	Dobro pranje zemljišnog pokrivača, visok sadržaj željeznog hidroksida	Visoka vlažnost, visoke temperature tokom cijele godine, ogromna biljna biomasa

Raznolikost okolnih krajolika i klime na različite načine utiče na plodnost zemljišta. Dakle, neka tla mogu dati život velikom broju usjeva, dok su druga praktički neplodna.

Vrste tla

Tlo, kao i vegetacija, nastaje u određenim klimatskim uslovima. Stoga je tundra obrasla mahovinama i niskim grmljem, a, na primjer, tropska šuma se odlikuje bujnom i bujnom vegetacijom. Sve vrste tla nalaze se u skladu sa geografskom zonalnošću.

Tundra

Zona tundre, koja zauzima oko 3%, nalazi se u subarktičkoj klimatskoj zoni. Ekosistem zauzima cijelu obalu Arktičkog okeana i ostrva sjeverno od Antarktika. Zemljište u tundri formirano je pod utjecajem jakih mrazeva, prekomjerne vlage i skromnog vegetacijskog pokrivača.

Ovisno o reljefu i drenaži, razlikuju se sljedeće vrste tla tundre:

• kiselo smeđa - primaju dovoljnu količinu vlage i kiseonika, nalaze se u planinskoj tundri ili na brdima;
• tundra-gley - su, naprotiv, u nizinama, formiraju se u uslovima stajaće vode, loše drenaže i nedostatka kiseonika;
• tresetno-gley - nalazi se u južnoj tundri i šumskoj tundri, gdje je klima toplija i blaža nego u tipičnoj tundri;
• tundra-močvara - leže u udubljenjima reljefa, mogu formirati solončake tundre;
• busena kisela tla - nalaze se u poplavnim ravnicama, na njima rastu trave i žitarice, zbog čega su ova tla relativno bogata hranjivim tvarima;
• poligonalna tresetišta - uobičajena u nekim područjima tundre, nastala tokom holocena, kada je na ovim mjestima postojala šumska zona.

Širom tundre prostire se sloj permafrosta. Nalazi se blizu površine, zbog čega je zemlja jako navlažena i močvarna. Snažno hlađenje tla negativno utiče na procese formiranja tla i razvoja vegetacije.

Podzolic

Južno od tundre je ogroman ekosistem - tajga. Za ove sjeverne crnogorične šume karakterističan je podzolični tip tla. Njegova prepoznatljiva karakteristika je visoka vlažnost i visok stepen oksidacije zbog otpalih borovih iglica.

Budući da se zona tajge prostire u velikoj mjeri od sjevera prema jugu, podzolični tip se dijeli na nekoliko tipova ovisno o klimatskim uvjetima:

• gley-podzolic - uobičajen u sjevernoj tajgi, na njima raste grmlje, patuljasto drveće, sjeverni četinari;
• zapravo podzolista - karakteristična za tipičnu tajgu, gdje smreke, kedrovi, jele, borovi itd. rastu na pokrivaču od mahovine i lišajeva;
• sod-podzolic - zona južne tajge, gdje se listopadno drveće počinje miješati s četinarima.

Osim raspodjele po podzonama, podzolna tla se dijele prema debljini sloja, strukturi i prirodi formiranja tla.

siva šuma

Ova vrsta tla leži ispod površine širokolisnih šuma. Sadrži značajan udio humusa, koji zemljištu daje nijansu od svijetlo do tamno sive.

U zavisnosti od sadržaja organske materije i plodnosti, šumska zemljišta se dele na:

• svijetlo siva - sadržaj humusa je beznačajan (do 5%), po svojim karakteristikama bliski su travnato-podzolskim tlima južne tajge;
• siva - udio humusa ovdje može biti i do 8%, prisutne su i huminske kiseline;
• tamno siva - količina organske tvari doseže 10%, ovo je najplodniji i blago kiseli tip šumskog tla.

Ova količina organske materije nastaje usled relativno suve klime, kao i procesa propadanja opalog lišća i travnatog pokrivača.

Černozem

Tla černozema formiraju se u stepskim i šumsko-stepskim područjima sa toplom, suhom klimom i bogatom livadsko-zeljastom vegetacijom. Ovo je najbogatiji tip zemljišnog pokrivača organskim i mineralnim materijama. Černozem je bogat magnezijumom, gvožđem i kalcijumom, a sadržaj humusa dostiže 15%, čija je debljina sloja 1-1,5 m.

Po sastavu, černozem je podijeljen na podvrste:

• podzolizirani - obojeni u sivu ili tamno sivu, a zbog procesa podzolizacije imaju karakterističan bjelkasti premaz;
• izluženi - za razliku od podzoliziranog podtipa, nemaju plak, ali sadrže izluženi smećkasti horizont;
• obični - nalaze se na sjeveru stepske zone, imaju tamno sivu ili crnu boju, debljina sloja humusa doseže 80 cm;
• tipično - u njima su procesi černozema izraženi što je više moguće, debljina humusa može potrajati više od 120 cm;
• južni - uobičajeni na jugu stepa, pokazuju postupno smanjenje udjela humusa (do 7%), a debljina plodnog sloja je oko 60 cm.

Trenutno su površine koje zauzimaju černozemno tlo gotovo potpuno preorane. Ostale su netaknute samo male površine u gudurama, gredama, netaknutim poljima, kao iu prirodnim rezervatima.

Bolotnaya

Glavno područje distribucije su ravnice prekrivene tundrom i tajgom. Močvarno zemljište nastaje kao rezultat prekomjerne vlage, kao i procesa kao što su gleenje i stvaranje treseta. Koncept "oglenjavanja" znači da se tlo formira uz učešće mikroorganizama i konstantno pranje značajnog sloja tla. Treset nastaje kao rezultat razgradnje biljnih ostataka.

U zavisnosti od položaja na površini reljefa, sastava vegetacije i tla, močvare se dijele na:

• jahanje - zauzimaju ravne ravne površine, nastaju kao rezultat utjecaja podzemnih ili atmosferskih voda, površina je prekrivena sphagnum mahovinom;
• prijelazni - zauzimaju srednju poziciju između planinskog i nizinskog tipa, formiranje se javlja s naizmjeničnim vlaženjem tvrdim i mekim vodama;
• nisko - nalazi se u udubljenjima reljefa, na njima rastu trave šaša i žitarica, patuljaste breze, vrbe itd.

Treset niskih močvara ima najkorisnija svojstva: ima nizak stepen kiselosti i zasićen je mineralima. Močvarna tla se najbolje formiraju u malim rezervoarima i jezerima sa stajaćom vodom.

Lugovaya

Livadska tla se formiraju na mjestima gdje raste livadska vegetacija.

Ova vrsta tla se dijeli na dva podtipa:

• tipična livada - formirana u području podzemnih voda na 1,5-2,5 m, ispod biljaka livadskih zona;
• vlažne livade (močvarno-livade) - nalaze se u nižim područjima riječnih dolina, u uslovima stalne vlage, na njima rastu žitarice i trave šaša.

Sve vrste livadskog zemljišta imaju dobar sadržaj humusa (4-6%), pa se intenzivno koriste u poljoprivredi.

uporedna tabela

Sadrži kratak opis prirodnih kompleksa, kao i njihov geografski položaj, tlo i vegetaciju koja tu raste.

Može se zaključiti da su najpovoljniji uslovi za razvoj flore topla klima i visoka, cjelogodišnja vlažnost.

Ekonomski značaj

Tlo je najvažniji element u formiranju svih živih organizama na Zemlji. Istovremeno se sastav tla formira zbog vitalnih procesa biljaka i životinja. Ali ne može svaka vrsta tla dati dobru žetvu.

Na kakvom je tlu najbolje uzgajati određene usjeve, piše u nastavku:

1. Glina. Uz dodatak treseta, peska i pepela, odličan je za uzgoj voćaka, grmlja, krompira, graška i cvekle.
2. Sandy. Gnoji se tresetom, kompostom, glinom ili malčiranjem. Ova vrsta tla je pogodna za uzgoj gotovo svih usjeva.
3. Sandy. Da bi se povećala plodnost, primjenjuju se gnojiva, malčiraju se i sade zeleno gnojivo. Takođe može uzgajati gotovo sve vrste povrća i voća.
4. Loamy. Sadrži veliku količinu hranjivih tvari, samo trebate dodati mineralna gnojiva i malč. Pogodno za većinu vrsta useva.
5. Černozem. Najplodnija vrsta tla, koja u početku ne zahtijeva gnojivo. Nakon nekoliko godina preporučuje se sijanje zelenih gnojiva i dodavanje organske tvari. Na njemu se savršeno ukorijenjuju svi usjevi voća i povrća.
6. Tresetno-močvarno. Preporučuje se unošenje gnojiva od pijeska, gline, fosfora i organskih tvari. Na takvom tlu dobro je uzgajati bobičasto grmlje.
7. Lime. Zahtijeva veliku količinu gnojiva zbog nedostatka mangana i željeza. Pogodno za biljke koje nisu previše zahtjevne prema kiselosti tla.

Tlo je jedinstveni prirodni fenomen. Prilikom izrade plana za obradu lokacije ili polja potrebno je pravilno izračunati opterećenje tla, jer je potrebno nekoliko hiljada godina da se formira mali sloj zemlje.

Osobine tla i vegetacije različitih prirodnih zona

Svaku prirodnu zonu karakteriše određeni skup flore, faune, klimatskih karakteristika i tipa tla.

1. Arktičke pustinje. Nalaze se na sjeveru Evroazije i Sjeverne Amerike. Vegetacija je praktički odsutna, tlo je neplodno.
2. Tundra. Pokriva obalu Arktičkog okeana. Zemljište je prekriveno mahovinom, lišajevima, travama. Na jugu zone počinju da se pojavljuju grmlje i patuljasta stabla. Tlo je tanko, ima permafrost.
3. Tajga. Najveći ekosistem po površini. Zauzima većinu šuma umjerenog područja. Dominiraju četinari: borovi, smreke, jele, arišovi, kedrovi. Zemljište je kiselo, hladno i neprikladno za većinu biljaka.
4. Mješovite šume. Nalaze se južno od tajge. Listopadno i četinarsko drveće. Zemljište je plodnije zbog više biljnih ostataka.
5. Širokolisne šume. Nalaze se u Evropi, Ruskoj ravnici, Aziji i mjestimično u Južnoj Americi. Ovdje rastu hrastovi, jaseni, lipe, javorovi. Zemljište je plodno zbog opalog lišća i tople klime.
6. Stepe i šumske stepe. Ruske stepe zauzimaju širok pojas na jugu zemlje. Na ostalim kontinentima, po klimatskim i prirodnim uvjetima, afričke savane, sjevernoameričke prerije i južnoameričke pampe slične su stepama. Travnate ravnice sa malo šuma na sjeveru. Najplodnije tlo, koje se sastoji od sorti černozema.
7. Polupustinje i pustinje. Nalaze se na jugu Evroazije, u Africi, u Australiji. Povremeno postoje biljke - grmlje, kaktusi, žitarice i začinsko bilje. Zemlja je slana, vruća i suha klima ne dozvoljava većini biljaka da rastu.
8. Subtropi i tropski krajevi. Smješten na obali Sredozemnog mora. Zemlja je obojena crveno-žuto zbog velike količine gvožđa. Subtropi su heterogeni: bagrem, kesteni, hrastovi, grabovi i bukve rastu u suptropskim šumama na jugu Rusije. U ostalim područjima zone istovremeno koegzistiraju borovi, hrastovi, paprati, bambus i palme. Ogroman broj biljaka koje vole toplinu raste u tropskim šumama.

Dakle, vegetacija i sastav tla su međusobno povezani: što je više biljaka, to je klima toplija, zemlja će biti bogatija i zasićenija.

Životinje

Prirodna područja naseljavaju razne životinje koje su se uspjele prilagoditi uslovima ovih mjesta. Razmotrite sastav faune različitih ekosistema.

Arctic

Najhladniju zonu naseljavaju životinje i ptice koje su savršeno prilagođene ekstremnim mrazevima: vrlo gusto krzno ili perje, bijela boja za skrivanje u snježnim prostorima itd. Ukupan broj stanovnika je mali, ali svi imaju svoju posebnost i ljepotu: polarni medvjedi, arktičke lisice, arktički zečevi, polarne sove, morževi, foke.

Tundra

Već postoji veća raznolikost živih organizama. Mnoge životinje sele se na jug na zimu u šume, ali ima i onih koje žive u tundri tijekom cijele godine. Glavne stanovnike tundre predstavljaju sobovi, arktičke lisice, zečevi, vukovi, polarni i smeđi medvjedi, lemingi, polarne sove. U tundri ima puno komaraca i mušica zbog velike akumulacije močvara.

šumska zona

Šume umjerenog pojasa protežu se u širokom pojasu od sjeverne šumske tundre do južnih šumskih stepa. Raznolikost faune također varira od sjevera do juga. Dakle, u tajgi sastav vrsta životinja nije toliko raznolik kao u mješovitim i širokolisnim šumama. Ali u osnovi životinjski sastav šumske zone je približno isti: smeđi medvjedi, vukovi, lisice, risovi, losovi, jeleni, zečevi.

Steppe

U širokim i otvorenim prostranstvima stepa, velike životinje se nemaju gdje sakriti, pa ovdje žive mali grabežljivci i životinje. To su uglavnom stepski vukovi, lisice korsak, saige, zečevi, svizci, prerijski psi, droplje, rode.

Pustinja

Ako je Arktik izuzetno hladna pustinja, onda je tropski tip ove zone vrlo vruć i suh. Mještani su se dugo naučili bez vode i prilagodili se nepodnošljivim vrućinama: deve, antilope, lisice feneki, gušteri, škorpioni, zmije i gušteri.

Tropics

Prašume su dom najvećeg broja životinja na planeti. Ove šume su višeslojne, a svaki sloj je naseljen hiljadama različitih stvorenja. Među glavnim stanovnicima mogu se navesti: leopardi, tigrovi, slonovi, antilope, okapi, gorile, čimpanze, papagaji, tukani, kao i ogroman broj leptira i insekata.

Najbogatiji pojas u pogledu vegetacije

Ekvatorijalne i subekvatorijalne klimatske zone Zemlje prepoznate su kao područja sa najraznovrsnijom i najbrojnijom florom i faunom. Višeslojne tropske šume rastu i razvijaju se na feralitnim crveno-žutim tlima. Visoka stabla palmi, fikusa, čokolade, banana, gvožđa i stabala kafe obavijaju vinovu lozu, na njihovoj površini rastu mahovine, paprati i orhideje.

Takva raznolikost biljaka je zbog odsustva mrazeva: temperatura čak ni u najhladnijim danima ne pada ispod +20°C. Također, prirodu tropa karakterizira ogromna količina padavina. Do 7000 mm padavina godišnje padne u obliku jakih pljuskova u tropima. U uslovima stalne vlage i vrućine, većina biljaka na Zemlji raste i razvija se.

Video

Ovaj video govori o tlu i biljkama različitih prirodnih područja.

Sadržaj članka

TLO- najpovršniji sloj kopna na kugli zemaljskoj, koji nastaje promjenama stijena pod utjecajem živih i mrtvih organizama (vegetacija, životinje, mikroorganizmi), sunčeve topline i padavina. Tlo je vrlo posebna prirodna formacija, koja ima samo svoju inherentnu strukturu, sastav i svojstva. Najvažnije svojstvo zemljišta je njegova plodnost, tj. sposobnost osiguravanja rasta i razvoja biljaka. Da bi tlo bilo plodno mora imati dovoljnu količinu hranljivih materija i zalihe vode neophodne za ishranu biljaka, upravo se po svojoj plodnosti tlo, kao prirodno telo, razlikuje od svih drugih prirodnih tela (npr. neplodni kamen), koji nisu u stanju da zadovolje potrebe biljaka u istovremenom i zajedničkom prisustvu dva faktora njihovog postojanja - vode i minerala.

Tlo je najvažnija komponenta svih kopnenih biocenoza i biosfere Zemlje u cjelini, kroz zemljišni pokrivač postoje brojne ekološke veze svih organizama koji žive na Zemlji i u zemlji (uključujući i čovjeka) sa litosferom, hidrosfere i atmosfere.

Uloga tla u ljudskoj ekonomiji je ogromna. Proučavanje tla je neophodno ne samo za poljoprivredne svrhe, već i za razvoj šumarstva, inženjerstva i građevinarstva. Poznavanje svojstava tla neophodno je za rješavanje niza zdravstvenih problema, istraživanja i rudarstva, organizacije zelenih površina u urbanim sredinama, monitoringa životne sredine itd.

Nauka o tlu: istorija, odnos sa drugim naukama.

Nauka o nastanku i razvoju tla, obrascima njihove distribucije, načinima racionalnog korišćenja i povećanja plodnosti naziva se nauka o tlu. Ova nauka je grana prirodnih nauka i usko je povezana sa fizičkim, matematičkim, hemijskim, biološkim, geološkim i geografskim naukama, zasnovana na fundamentalnim zakonima i istraživačkim metodama koje su razvile. Istovremeno, kao i svaka druga teorijska nauka, znanost o tlu se razvija na temelju direktne interakcije s praksom, koja provjerava i koristi otkrivene obrasce i, zauzvrat, potiče nova traganja u području teorijskog znanja. Do danas su formirani veliki primenjeni delovi nauke o tlu za poljoprivredu i šumarstvo, navodnjavanje, građevinarstvo, transport, istraživanje minerala, javno zdravlje i zaštitu životne sredine.

Od momenta sistematskog bavljenja poljoprivredom, čovječanstvo je prvo empirijski, a potom uz pomoć naučnih metoda proučavalo tlo. Najstariji pokušaji procjene različitih tla poznati su u Kini (3 hiljade pne) i Starom Egiptu. U staroj Grčkoj koncept tla se razvio u toku razvoja antičke prirodno-filozofske prirodne nauke. U periodu Rimskog carstva akumuliran je veliki broj empirijskih zapažanja o svojstvima tla i razvijene su neke agronomske metode njegove obrade.

Dugi period srednjeg veka karakteriše stagnacija u oblasti prirodnih nauka, ali se na njegovom kraju (sa početkom raspada feudalnog sistema) ponovo javlja interesovanje za proučavanje tla u vezi sa problemom ishrana biljaka. Brojni radovi tog vremena odražavali su mišljenje da se biljke hrane vodom, stvarajući hemijske spojeve iz vode i zraka, a tlo im služi samo kao mehanički oslonac. Međutim, do kraja 18.st. ova teorija je zamijenjena teorijom humusa Albrechta Thayera, prema kojoj se biljke mogu hraniti samo organskom tvari u tlu i vodom. Thayer je bio jedan od osnivača agronomije i organizator prve visoke agronomske obrazovne ustanove.

U prvoj polovini 19. vijeka Čuveni njemački kemičar Justus Liebig razvio je mineralnu teoriju ishrane biljaka, prema kojoj biljke apsorbiraju minerale iz tla, a samo ugljik u obliku ugljičnog dioksida iz humusa. J. Liebig je smatrao da svaki usev iscrpljuje zalihe minerala u tlu, pa je, kako bi se eliminisao ovaj nedostatak elemenata, potrebno u tlo uneti mineralna đubriva pripremljena u fabrici. Zasluga Liebiga bila je uvođenje upotrebe mineralnih đubriva u poljoprivrednu praksu.

Vrijednost azota za tlo proučavao je francuski naučnik J. Yu. Bussengo.

Do sredine 19. vijeka. akumuliran je obiman materijal o proučavanju tla, ali su ti podaci rasuti, nisu dovedeni u sistem i nisu generalizovani. Nije postojala jedinstvena definicija pojma tla za sve istraživače.

Osnivač nauke o tlu kao samostalne prirodno-istorijske nauke bio je istaknuti ruski naučnik Vasilij Vasiljevič Dokučajev (1846–1903). Dokučajev je prvi formulisao naučnu definiciju tla, nazivajući tlo nezavisnim prirodno-istorijskim tijelom, koje je proizvod kombinovane aktivnosti matične stijene, klime, biljnih i životinjskih organizama, starosti tla i djelimično teren. Svi faktori formiranja tla o kojima je Dokučajev govorio bili su poznati prije njega, dosljedno su ih iznosili razni naučnici, ali uvijek kao jedini odlučujući uslov. Dokučajev je prvi rekao da nastajanje tla nastaje kao rezultat kombinovanog djelovanja svih faktora formiranja tla. Uspostavio je pogled na tlo kao samostalno posebno prirodno tijelo, ekvivalentno pojmovima biljke, životinje, minerala itd., koje nastaje, razvija se, kontinuirano se mijenja u vremenu i prostoru, i na taj način postavio čvrste temelje za novu nauku.

Dokuchaev je uspostavio princip strukture profila tla, razvio ideju pravilnosti u prostornoj distribuciji određenih tipova tla koja pokrivaju površinu zemljišta u obliku horizontalnih ili geografskih zona, uspostavio vertikalnu zonalnost, odnosno zonalnost, u distribucija tla, što se podrazumijeva kao redovna zamjena jednih tla drugim dok se ona dižu od podnožja ka vrhovima visokih planina. Posjeduje i prvu naučnu klasifikaciju tla, koja je zasnovana na ukupnosti najvažnijih karakteristika i svojstava tla. Dokučajevljevu klasifikaciju priznala je svjetska nauka, a nazivi koje je predložio "černozem", "podzol", "slana močvara", "sol" postali su međunarodni naučni termini. Razvio je metode za proučavanje porijekla i plodnosti tla, kao i metode za njihovo kartiranje, a čak je 1899. sastavio prvu kartu tla sjeverne hemisfere (ova karta se zvala "Šema zona tla sjeverne hemisfere") .

Pored Dokučajeva, veliki doprinos razvoju nauke o tlu u našoj zemlji dali su P.A. Kostychev, V.R. Williams, N.M. Sibirtsev, G.N. Vysotsky, P.S. Kossovich, K.K. Gedroits, K.D. Glinka, S.S. Neustruev, B.B. L. I. Prasolov i drugi.

Tako se u Rusiji formirala nauka o tlu kao samostalnoj prirodnoj formaciji. Dokučajevljeve ideje imale su snažan uticaj na razvoj nauke o tlu u drugim zemljama. Mnogi ruski termini ušli su u međunarodni naučni leksikon (černozem, podzol, glej, itd.)

Značajne studije za razumijevanje procesa formiranja tla i proučavanje tla različitih teritorija sproveli su naučnici iz drugih zemalja. Ovo je E.V. Gilgard (SAD); E.Ramann, E.Blank, V.I.Kubiena (Njemačka); A. de Zigmond (Mađarska); J. Milne (Velika Britanija), J. Aubert, R. Menin, J. Durand, N. Lenef, G. Erar, F. Duchaufour (Francuska); J. Prescott, S. Stephens (Australija) i mnogi drugi.

Za razvoj teorijskih koncepata i uspješno proučavanje zemljišnog pokrivača naše planete neophodne su poslovne veze između različitih nacionalnih škola. Godine 1924. organizovano je Međunarodno društvo stručnjaka za tlo. Dugo vremena, od 1961. do 1981. godine, obavljen je veliki i složen posao na sastavljanju mape tla svijeta, u čemu su veliku ulogu imali ruski naučnici.

Metode proučavanja tla.

Jedna od njih je uporedno geografska, zasnovana na istovremenom proučavanju samih tala (njihovih morfoloških, fizičkih i hemijskih svojstava) i faktora formiranja tla u različitim geografskim uslovima sa njihovim naknadnim upoređivanjem. Sada se u istraživanju tla koriste razne hemijske analize, analize fizičkih svojstava, mineraloške, termohemijske, mikrobiološke i mnoge druge analize. Kao rezultat, uspostavlja se određeni odnos između promjene određenih svojstava tla i promjene faktora formiranja tla. Poznavajući obrasce distribucije faktora formiranja tla, moguće je napraviti kartu tla za ogromnu teritoriju. Upravo na taj način Dokučajev je 1899. napravio prvu svjetsku kartu tla, poznatu kao "Šeme zona tla sjeverne hemisfere".

Druga metoda je metoda stacionarnih studija Sastoji se u sistematskom posmatranju procesa u tlu, koji se obično provodi na tipičnim tlima sa određenom kombinacijom faktora formiranja tla. Dakle, metoda stacionarnih studija rafinira i detaljizira metodu uporednih geografskih studija. Postoje dvije metode za proučavanje tla.

Formiranje tla.

Proces formiranja tla.

Sve stijene koje prekrivaju površinu zemaljske kugle, od prvih trenutaka svog formiranja, pod utjecajem različitih procesa, počele su se odmah urušavati. Zove se zbroj procesa transformacije stijena na površini Zemlje vremenske prilike ili hipergeneza. Sveukupnost produkata trošenja naziva se kora trošenja. Proces transformacije izvornih stijena u koru trošenja izuzetno je složen i uključuje brojne procese i pojave. U zavisnosti od prirode i uzroka razaranja stijena, razlikuje se fizičko, kemijsko i biološko trošenje, koje se obično svodi na fizičko-hemijsko djelovanje organizama na stijene.

Procesi trošenja (hipergeneza) protežu se do određene dubine, formirajući zonu hipergeneze . Donja granica ove zone uslovno je povučena duž krova gornjeg horizonta podzemnih (formacijskih) voda. Donji (i veći) dio zone hipergeneze zauzimaju stijene koje su u određenoj mjeri izmijenjene procesima trošenja. Ovdje se izdvajaju najnovije i drevne kore trošenja, nastale u starijim geološkim razdobljima. Površinski sloj zone hipergeneze je supstrat na kojem se formira tlo. Kako se odvija proces formiranja tla?

U procesu trošenja (hipergeneze) mijenjao se prvobitni izgled stijena, kao i njihov elementarni i mineralni sastav. U početku su masivne (tj. guste i tvrde) stijene postepeno prešle u fragmentirano stanje. Trava, pijesak i glina mogu poslužiti kao primjeri zgnječenih stijena kao rezultat vremenskih prilika. Rascjepkavši se, stijene su dobile niz novih svojstava i karakteristika: postale su propusnije za vodu i zrak, povećala se ukupna površina njihovih čestica u njima, što je povećalo hemijsko trošenje, nastala su nova jedinjenja, uključujući lako topljiva u vodi jedinjenja i, konačno, planinske stene su stekle sposobnost zadržavanja vlage, što je od velikog značaja za snabdevanje biljaka vodom.

Međutim, sami procesi trošenja nisu mogli dovesti do akumulacije elemenata biljne hrane u stijeni, a samim tim ni mogli pretvoriti stijenu u tlo. Lako rastvorljiva jedinjenja nastala kao rezultat vremenskih uslova mogu se isprati iz stena samo pod uticajem atmosferskih padavina; a tako biološki važan element kao što je dušik, koji biljke konzumiraju u velikim količinama, uopće nije sadržan u magmatskim stijenama.

Rastresite i sposobne da upijaju vodu, stijene su postale povoljno okruženje za vitalnu aktivnost bakterija i raznih biljnih organizama. Postepeno je gornji sloj kore za vremenske prilike obogaćen proizvodima vitalne aktivnosti organizama i njihovim umirućim ostacima. Razlaganje organske materije i prisustvo kiseonika doveli su do složenih hemijskih procesa, koji su rezultirali nagomilavanjem elemenata pepela i azotne hrane u steni. Tako su stijene površinskog sloja kore za vremenske utjecaje (nazivaju se i tlotvorne, temeljne ili matične stijene) postale tlo. Sastav tla, dakle, uključuje mineralnu komponentu koja odgovara sastavu temeljnih stijena i organsku komponentu.

Stoga, početak procesa formiranja tla treba smatrati momentom kada su se vegetacija i mikroorganizmi nastanili na produktima trošenja stijena. Od tog trenutka smrvljena stijena je postala tlo, tj. kvalitativno novo tijelo, koje posjeduje niz kvaliteta i svojstava, od kojih je najznačajnija plodnost. U tom pogledu, sva postojeća tla na kugli zemaljskoj predstavljaju prirodno-historijsko tijelo čije je formiranje i razvoj povezano sa razvojem cjelokupnog organskog života na zemljinoj površini. Jednom rođen, proces formiranja tla nikada nije prestao.

Faktori formiranja tla.

Na razvoj procesa formiranja tla najdirektnije utiču prirodni uslovi u kojima se odvija; njegove karakteristike i pravac u kojem će se ovaj proces razvijati ovise o jednoj ili drugoj njihovoj kombinaciji.

Najvažniji od ovih prirodnih uslova, koji se nazivaju faktori formiranja tla, su: matične (zemljišne) stijene, vegetacija, životinjski svijet i mikroorganizmi, klima, teren i starost tla. Ovih pet glavnih faktora formiranja tla (koje je nazvao Dokučajev) sada se dodaje djelovanje vode (zemlja i tla) i ljudska aktivnost. Biološki faktor uvijek ima vodeću ulogu, dok su preostali faktori samo pozadina na kojoj se odvija razvoj tla u prirodi, ali imaju veliki utjecaj na prirodu i smjer procesa formiranja tla.

Stene koje stvaraju tlo.

Sva postojeća tla na Zemlji su nastala od stijena, pa je očito da su direktno uključena u proces formiranja tla. Hemijski sastav stijene je od najveće važnosti, jer mineralni dio bilo kojeg tla sadrži uglavnom one elemente koji su bili dio matične stijene. Fizička svojstva matične stijene također su od velike važnosti, jer faktori kao što su granulometrijski sastav stijene, njena gustina, poroznost, toplotna provodljivost najdirektnije utiču ne samo na intenzitet, već i na prirodu tekućih procesa formiranja tla. .

Klima.

Klima igra veliku ulogu u procesima formiranja tla, njen utjecaj je vrlo raznolik. Glavni meteorološki elementi koji određuju prirodu i karakteristike klimatskih uslova su temperatura i padavine. Godišnja količina ulazne topline i vlage, posebnosti njihove dnevne i sezonske distribucije određuju sasvim određene procese formiranja tla. Klima utiče na prirodu trošenja stijena, utiče na termalni i vodni režim tla. Kretanje zračnih masa (vjetar) utiče na izmjenu plinova tla i hvata male čestice tla u obliku prašine. Ali klima utiče na tlo ne samo direktno, već i posredno, jer postojanje određene vegetacije, stanište određenih životinja, kao i intenzitet mikrobiološke aktivnosti određuju upravo klimatski uslovi.

Vegetacija, životinje i mikroorganizmi.

Vegetacija.

Značaj vegetacije u formiranju tla izuzetno je velik i raznolik. Prodirući svojim korijenjem u gornji sloj stijena koje formiraju tlo, biljke izvlače hranjive tvari iz njegovih donjih horizonta i fiksiraju ih u sintetiziranoj organskoj tvari. Nakon mineralizacije odumrlih dijelova biljaka, elementi pepela koji se u njima nalaze se talože u gornjem horizontu zemljišne stijene, stvarajući tako povoljne uvjete za ishranu narednih generacija biljaka. Dakle, kao rezultat stalnog stvaranja i uništavanja organske tvari u gornjim horizontima tla, stječe se najvažnije svojstvo za to - akumulacija, odnosno koncentracija elemenata pepela i dušične hrane za biljke. Ovaj fenomen se naziva biološki apsorpcijski kapacitet tla.

Zbog razgradnje biljnih ostataka u tlu se akumulira humus, koji je od velikog značaja za plodnost tla. Biljni ostaci u tlu su neophodan hranljivi supstrat i najvažniji uslov za razvoj mnogih zemljišnih mikroorganizama.

U procesu razgradnje organske tvari tla oslobađaju se kiseline koje, djelujući na matičnu stijenu, povećavaju njeno trošenje.

Same biljke u toku svoje životne aktivnosti svojim korijenjem luče različite slabe kiseline pod čijim utjecajem slabo topljivi mineralni spojevi dijelom prelaze u rastvorljiv, a samim tim i u oblik koji biljke asimiliraju.

Osim toga, vegetacijski pokrivač značajno mijenja mikroklimatske uslove. Na primjer, u šumi, u poređenju sa bezšumskim teritorijama, snižena je ljetna temperatura, povećana je vlažnost zraka i tla, smanjena je sila vjetra i isparavanje vode preko tla, više snijega, topljenja i kiše. voda se akumulira - sve to neizbježno utječe na proces formiranja tla.

Mikroorganizmi.

Zahvaljujući aktivnosti mikroorganizama koji naseljavaju tlo, organski ostaci se razgrađuju, a elementi koji se nalaze u njima se sintetiziraju u spojeve koje apsorbiraju biljke.

Više biljke i mikroorganizmi formiraju određene komplekse pod čijim uticajem nastaju različite vrste tla. Svaka biljna formacija odgovara određenoj vrsti tla. Na primjer, pod formiranjem biljaka crnogoričnih šuma, černozem se nikada neće formirati, koji nastaje pod utjecajem livadsko-stepske formacije biljaka.

Životinjski svijet.

Životinjski organizmi su od velikog značaja za formiranje tla, a u tlu ih ima dosta. Beskičmenjaci koji žive u gornjim horizontima tla iu biljnim ostacima na površini su od najveće važnosti. U toku svoje životne aktivnosti značajno ubrzavaju razgradnju organske materije i često izazivaju duboke promene u hemijskim i fizičkim svojstvima zemljišta. Važnu ulogu imaju i životinje koje se ukopavaju, kao što su krtice, miševi, vjeverice, svizaci itd. Višekratnim probijanjem kroz tlo doprinose miješanju organskih tvari s mineralima, kao i povećanju vodo- i vazdušne propusnosti. tla, što pospješuje i ubrzava procese razgradnje organskih ostataka u tlu. Oni također obogaćuju masu tla proizvodima svoje vitalne aktivnosti.

Vegetacija služi kao hrana za različite biljojede, stoga, prije nego što uđu u tlo, značajan dio organskih ostataka prolazi kroz značajnu obradu u probavnim organima životinja.

Reljef

ima indirektan uticaj na formiranje zemljišnog pokrivača. Njegova uloga se uglavnom svodi na preraspodjelu topline i vlage. Značajna promjena visine terena povlači značajne promjene u temperaturnim uslovima (s visinom postaje hladnije). S tim je povezan i fenomen vertikalne zonalnosti u planinama. Relativno male promjene nadmorske visine utiču na preraspodjelu padavina: niske površine, depresije i depresije uvijek su vlažnije od padina i uzvišenja. Izloženost padine određuje količinu sunčeve energije koja ulazi na površinu: južne padine primaju više svjetlosti i topline od sjevernih. Dakle, karakteristike reljefa mijenjaju prirodu utjecaja klime na proces formiranja tla. Očigledno je da će se procesi formiranja tla odvijati različito u različitim mikroklimatskim uvjetima. Od velikog značaja u formiranju zemljišnog pokrivača je i sistematsko ispiranje i preraspodjela sitnih čestica zemlje atmosferskim padavinama i otopljenim vodama preko elemenata reljefa. Značaj reljefa je veliki u uslovima obilnih padavina: područja koja su lišena prirodnog toka viška vlage vrlo su često močvarna.

Starost tla.

Tlo je prirodno tijelo koje je u stalnom razvoju, a oblik koji danas imaju sva tla na Zemlji samo je jedna od faza u dugom i kontinuiranom lancu njihovog razvoja, a pojedine sadašnje formacije tla, u prošlosti su predstavljale druge oblike. i u budućnosti može pretrpjeti značajne transformacije čak i bez drastičnih promjena vanjskih uslova.

Postoje apsolutna i relativna starost tla. Apsolutna starost tla je vremenski period koji je protekao od trenutka kada se tlo pojavilo do sadašnje faze njegovog razvoja. Tlo je nastalo kada je matična stijena izašla na površinu i počela prolaziti kroz procese formiranja tla. Na primjer, u sjevernoj Evropi, proces modernog formiranja tla počeo se razvijati nakon završetka posljednjeg ledenog doba.

Međutim, u granicama različitih dijelova kopna, koji su se istovremeno oslobodili vodenog ili ledenog pokrivača, tla nikako neće uvijek u svakom trenutku prolaziti kroz istu fazu svog razvoja. Razlog tome mogu biti razlike u sastavu stena koje formiraju tlo, u reljefu, vegetaciji i drugim lokalnim uslovima. Razlika u fazama razvoja tla na jednom zajedničkom području sa istom apsolutnom starošću naziva se relativna starost tla.

Vrijeme razvoja zrelog profila tla za različite uslove je od nekoliko stotina do nekoliko hiljada godina. Starost teritorije uopšte i zemljišta posebno, kao i promene uslova formiranja zemljišta u procesu njihovog razvoja, imaju značajan uticaj na strukturu, svojstva i sastav zemljišta. U sličnim geografskim uslovima formiranja tla, tla različite starosti i istorije razvoja mogu se značajno razlikovati i pripadati različitim klasifikacionim grupama.

Starost tla je stoga jedan od najvažnijih faktora koji treba uzeti u obzir prilikom proučavanja određenog tla.

Tlo i podzemne vode.

Voda je medij u kojem se odvijaju brojni hemijski i biološki procesi u tlu. Tamo gdje je podzemna voda plitka, ima snažan utjecaj na formiranje tla. Pod njihovim uticajem menjaju se vodni i vazdušni režimi zemljišta. Podzemne vode obogaćuju tlo hemijskim spojevima koje sadrži, ponekad uzrokujući zaslanjivanje. Natopljena tla sadrže nedovoljnu količinu kisika, što uzrokuje suzbijanje aktivnosti određenih grupa mikroorganizama.

Ljudska privredna djelatnost utiče na neke faktore formiranja tla, na primjer na vegetaciju (sječa šuma, zamjena zeljastim fitocenozama i dr.), a direktno na tla kroz njegovu mehaničku obradu, navodnjavanje, primjenu mineralnih i organskih đubriva itd. rezultat toga, često se mijenjaju procesi formiranja tla i svojstva tla. U vezi sa intenziviranjem poljoprivrede, ljudski uticaj na zemljišne procese se kontinuirano povećava.

Uticaj ljudskog društva na zemljišni pokrivač jedan je od aspekata ukupnog ljudskog uticaja na životnu sredinu. Sada je posebno akutan problem uništavanja zemljišnog pokrivača kao rezultat nepravilne poljoprivredne obrade tla i ljudskih građevinskih aktivnosti. Drugi najvažniji problem je zagađenje tla uzrokovano hemikalizacijom poljoprivrede i industrijskim i domaćim emisijama u životnu sredinu.

Svi faktori ne utiču izolovano, već u bliskoj međusobnoj povezanosti i međusobnoj interakciji. Svaki od njih utiče ne samo na tlo, već i jedni na druge. Osim toga, samo tlo u procesu razvoja ima određeni utjecaj na sve faktore formiranja tla, uzrokujući određene promjene u svakom od njih. Dakle, zbog neodvojive veze između vegetacije i tla, svaka promjena vegetacije neizbježno je praćena promjenom tla, i obrnuto, promjenom tla, posebno njihovog režima vlage, aeracije, režima soli itd. neizbježno povlači promjenu vegetacije.

Sastav tla.

Tlo se sastoji od čvrstih, tečnih, gasovitih i živih delova. Njihov omjer varira ne samo u različitim tlima, već iu različitim horizontima istog tla. Smanjenje sadržaja organske tvari i živih organizama iz gornjih horizonata tla u niže i povećanje intenziteta transformacije komponenti matične stijene iz donjih horizonta u gornje su redoviti.

U čvrstom dijelu tla dominiraju mineralne tvari litogenog porijekla. To su fragmenti i čestice primarnih minerala različitih veličina (kvarc, feldspati, rogovi, liskuni i dr.) koji nastaju u procesu trošenja sekundarnih minerala (hidromilon, montmorilonit, kaolinit i dr.) i stijena. Veličine ovih fragmenata i čestica su različite - od 0,0001 mm do nekoliko desetina cm Ova raznolikost veličina određuje lomljivost tla. Glavnina tla je obično sitna zemlja - čestice prečnika manjeg od 1 mm.

Mineraloški sastav čvrstog dijela tla u velikoj mjeri određuje njegovu plodnost. Sastav mineralnih supstanci uključuje: Si, Al, Fe, K, Mg, Ca, C, N, P, S, znatno manje mikroelemenata: Cu, Mo, I, B, F, Pb itd. Ogromna većina elemenata su u oksidiranom obliku. Mnoga tla, uglavnom u tlima nedovoljno navlaženih teritorija, sadrže značajnu količinu kalcijum karbonata CaCO 3 (posebno ako je tlo formirano na karbonatnoj stijeni), u tlima sušnih područja - CaSO 4 i druge lakše topljive soli (hlorit ); tla, vlažna tropska područja su obogaćena Fe i Al. Međutim, realizacija ovih općih zakonitosti ovisi o sastavu matičnih stijena, starosti tla, topografiji, klimi itd.

Sastav čvrstog dijela tla uključuje i organsku materiju. U tlu postoje dvije grupe organskih tvari: one koje su u tlo ušle u obliku biljnih i životinjskih ostataka i nove, specifične humusne tvari. tvari koje nastaju transformacijom ovih ostataka. Između ovih grupa organske materije u tlu dolazi do postepenih prijelaza, u skladu s tim i organska jedinjenja koja se nalaze u tlu dijele se u dvije grupe.

U prvu grupu spadaju spojevi sadržani u velikim količinama u biljnim i životinjskim ostacima, kao i spojevi koji su otpadni proizvodi biljaka, životinja i mikroorganizama. To su proteini, ugljikohidrati, organske kiseline, masti, lignin, smole itd. Ova jedinjenja ukupno čine samo 10-15% ukupne mase organske tvari tla.

Drugu grupu organskih spojeva tla predstavlja složeni kompleks humusnih tvari, odnosno humusa, koji nastaje složenim biokemijskim reakcijama spojeva prve grupe. Huminske tvari čine 85-90% organskog dijela tla, predstavljene su složenim visokomolekularnim kiselim spojevima. Glavne grupe huminskih supstanci su huminske kiseline i fulvokiseline. . Ugljik, kisik, vodonik, dušik i fosfor igraju važnu ulogu u elementarnom sastavu humusnih tvari. Humus sadrži glavne hranjive tvari biljaka koje pod utjecajem mikroorganizama postaju dostupne biljkama. Sadržaj humusa u gornjem horizontu različitih tipova tla uveliko varira: od 1% u sivo-smeđim pustinjskim zemljištima do 12-15% u černozemima. Različite vrste tla razlikuju se po prirodi promjene količine humusa s dubinom.

Tlo sadrži i međuprodukte raspadanja organskih jedinjenja prve grupe.

Kada se organska tvar razgrađuje u tlu, dušik koji se nalazi u tlu pretvara se u oblike dostupne biljkama. U prirodnim uslovima, oni su glavni izvor ishrane dušikom za biljne organizme. Mnoge organske tvari sudjeluju u stvaranju organo-mineralnih strukturnih jedinica (gruda). Struktura tla koja tako nastaje u velikoj mjeri određuje njegova fizička svojstva, kao i vodni, zračni i toplinski režim.

Tečni dio tla ili, kako ga još nazivaju, zemljišni rastvor - to je voda sadržana u tlu s otopljenim plinovima u njemu, mineralnim i organskim tvarima koje su u njega dospjele prolaskom kroz atmosferu i prodiranjem kroz sloj tla. Sastav vlage u tlu određen je procesima formiranja tla, vegetacijom, opštim karakteristikama klime, kao i godišnjim dobima, vremenskim prilikama, ljudskim aktivnostima (đubrenje i sl.).

Rastvor tla igra veliku ulogu u formiranju tla i ishrani biljaka. Glavni hemijski i biološki procesi u tlu mogu se odvijati samo u prisustvu slobodne vode. Zemljišna voda je medij u kojem dolazi do migracije hemijskih elemenata u procesu formiranja tla, snabdijevanja biljaka vodom i otopljenim hranjivim tvarima.

U nezaslanjenim tlima koncentracija tvari u zemljišnoj otopini je niska (obično ne prelazi 0,1%), a u zaslanjenim tlima (zaslanjena i solonjezna tla) naglo je povećana (do cijele, pa čak i desetine posto) . Visok sadržaj supstanci u vlazi tla štetan je za biljke, jer. to im otežava primanje vode i hranljivih sastojaka, što uzrokuje fiziološku suhoću.

Reakcija zemljišne otopine u tlima različitih tipova nije ista: kisela reakcija (pH 7) - soloneti, neutralna ili slabo alkalna (pH = 7) - obični černozemi, livadska i smeđa tla. Previše kisela i previše alkalna otopina tla negativno utječe na rast i razvoj biljaka.

Plinoviti dio, odnosno zemljišni zrak, ispunjava pore tla koje nisu okupirane vodom. Ukupna zapremina pora tla (poroznost) kreće se od 25 do 60% zapremine tla ( cm. Morfološke karakteristike tla). Odnos između zemljišnog vazduha i vode određen je stepenom vlažnosti tla.

Sastav zemljišnog vazduha, koji uključuje N 2, O 2, CO 2, isparljiva organska jedinjenja, vodenu paru itd., značajno se razlikuje od atmosferskog vazduha i određen je prirodom mnogih hemijskih, biohemijskih i bioloških procesa koji se odvijaju u tlo. Sastav zemljišnog vazduha nije konstantan, u zavisnosti od spoljašnjih uslova i godišnjih doba, može značajno da varira. Na primjer, količina ugljičnog dioksida (CO 2 ) u zemljišnom zraku značajno varira u godišnjim i dnevnim ciklusima zbog različitih brzina oslobađanja plina od strane mikroorganizama i korijena biljaka.

Između tla i atmosferskog zraka postoji stalna izmjena plinova. Korijenski sistem viših biljaka i aerobnih mikroorganizama snažno apsorbiraju kisik i oslobađaju ugljični dioksid. Višak CO 2 iz tla se oslobađa u atmosferu, a atmosferski zrak obogaćen kisikom prodire u tlo. Razmjena plinova tla sa atmosferom može biti otežana ili gustim sastavom tla ili njegovom prekomjernom vlagom. U tom slučaju naglo se smanjuje sadržaj kisika u zraku tla, a počinju se razvijati anaerobni mikrobiološki procesi koji dovode do stvaranja metana, sumporovodika, amonijaka i nekih drugih plinova.

Kiseonik u tlu je neophodan za disanje korijena biljaka, pa je normalan razvoj biljaka moguć samo pod uslovima dovoljnog pristupa zraka zemljištu. S nedovoljnim prodiranjem kisika u tlo, biljke su inhibirane, usporavaju svoj rast, a ponekad i potpuno umiru.

Kiseonik u tlu je takođe od velikog značaja za vitalnu aktivnost zemljišnih mikroorganizama, od kojih su većina aerobni. U nedostatku pristupa zraka, aktivnost aerobnih bakterija prestaje, a s tim u vezi prestaje i stvaranje hranjivih tvari potrebnih biljkama u tlu. Osim toga, u anaerobnim uvjetima dolazi do procesa koji dovode do nakupljanja jedinjenja štetnih za biljke u tlu.

Ponekad sastav zemljišnog zraka može sadržavati neke plinove koji prodiru kroz slojeve stijena sa mjesta njihovog nakupljanja, na čemu se zasnivaju posebne plinske geohemijske metode za traženje mineralnih naslaga.

Živi dio tla čine zemljišni mikroorganizmi i zemljišne životinje. Aktivna uloga živih organizama u formiranju tla određuje njegovu pripadnost bioinertnim prirodnim tijelima - najvažnijim komponentama biosfere.

Vodeni i termički režimi tla.

Vodeni režim tla je kombinacija svih pojava koje određuju dotok, kretanje, potrošnju i korištenje zemljišne vlage od strane biljaka. Vodeni režim tla – najvažniji faktor u formiranju tla i plodnosti tla.

Glavni izvori vode u tlu su padavine. Određena količina vode ulazi u tlo kao rezultat kondenzacije pare iz zraka, ponekad usko raspoređene podzemne vode igraju značajnu ulogu. U oblastima navodnjavane poljoprivrede, navodnjavanje je od velikog značaja.

Protok vode je sljedeći. Dio vode koja ulazi u površinu tla teče u obliku površinskog oticanja. Najveću količinu vlage koja ulazi u tlo biljke apsorbiraju, a zatim je djelimično ispare. Nešto vode se koristi za isparavanje , osim toga, dio te vlage zadržava vegetacijski pokrivač i isparava s njegove površine u atmosferu, a dio isparava direktno sa površine tla. Voda iz tla može se trošiti i u obliku podzemnog oticanja, što je privremena pojava koja se javlja u periodima sezonske vlažnosti tla. U to vrijeme, gravitacijska voda počinje se kretati duž najpropusnijeg horizonta tla, aquiclude za koji je manje propusni horizont. Takve sezonski postojeće vode nazivaju se vodene površine. Konačno, značajan dio vode u tlu može doći do površine podzemnih voda, čije se otjecanje odvija kroz nepropusni sloj vode, i otići kao dio oticanja podzemnih voda.

Atmosferske padavine, voda za otapanje i navodnjavanje prodiru u tlo zbog njegove vodopropusnosti (sposobnosti propuštanja vode). Što su veće (nekapilarne) praznine u tlu, to je veća njegova vodopropusnost. Od posebnog značaja je propusnost za upijanje otopljene vode. Ako je u jesen tlo zamrznuto u visoko navlaženom stanju, tada je obično njegova vodopropusnost izuzetno niska. Pod šumskom vegetacijom koja štiti tlo od jakog smrzavanja, ili na poljima sa ranim zadržavanjem snijega, otopljena voda se dobro upija.

Sadržaj vode u tlu određuje tehnološke procese u obradi tla, snabdijevanje biljaka vodom, fizičko-hemijske i mikrobiološke procese koji određuju konverziju nutrijenata u tlu i njihov ulazak s vodom u biljku. Stoga je jedan od osnovnih zadataka poljoprivrede stvaranje vodnog režima u tlu koji je povoljan za gajene biljke, što se postiže akumulacijom, očuvanjem, racionalnim korišćenjem zemljišne vlage, a po potrebi i navodnjavanjem ili odvodnjavanjem zemljišta. zemljište.

Vodeni režim tla zavisi od svojstava samog tla, klimatskih i vremenskih uslova, prirode prirodnih biljnih formacija, od kultivisanih tla - od karakteristika gajenih kultura i tehnike njihovog uzgoja.

Razlikuju se sljedeće glavne vrste vodnog režima tla: ispiranje, neispiranje, efuzijsko, stagnirajuće i smrznuto (kriogeno).

Pripromyvny U tipu vodnog režima, cijeli sloj tla se godišnje natopi podzemnom vodom, dok tlo vraća manje vlage u atmosferu nego što prima (višak vlage prodire u podzemne vode). U uslovima ovog režima, sloj tlo-prizemlje se, takoreći, godišnje ispira gravitacionom vodom. Vodni režim ispiranja tipičan je za vlažnu umjerenu i tropsku klimu, gdje je količina padavina veća od isparavanja.

Vodni režim bez ispiranja karakterizira odsustvo kontinuiranog vlaženja sloja tla. Atmosferska vlaga prodire u tlo do dubine od nekoliko decimetara do nekoliko metara (obično ne više od 4 m), a između natopljenog sloja tla i gornje granice kapilarnog ruba podzemne vode, horizont sa konstantnom niskom vlažnošću (blizu venuća). vlage) se naziva mrtvi horizont sušenja. Ovaj režim se razlikuje po tome što je količina vlage koja se vraća u atmosferu približno jednaka njenom ulasku sa padavinama. Ovaj tip vodnog režima tipičan je za suhu klimu, gdje je količina padavina uvijek znatno manja od isparavanja (uvjetna vrijednost koja karakterizira maksimalno moguće isparavanje u datom području s neograničenim zalihama vode). Na primjer, karakteristično je za stepe i polupustinje.

izliv tip vodnog režima se opaža u sušnoj klimi sa oštrom prevlašću isparavanja nad padavinama, u tlima koja se hrane ne samo atmosferskim padavinama, već i vlagom plitkih podzemnih voda. S efuzijskim tipom vodnog režima, podzemne vode dopiru do površine tla i isparavaju, što često dovodi do zaslanjivanja tla.

Stagnirajući tip vodnog režima nastaje pod uticajem bliskog pojavljivanja podzemnih voda u vlažnoj klimi, u kojoj količina padavina premašuje zbir isparavanja i apsorpcije vode biljkama. Zbog prekomjerne vlage nastaje voda koja nastaje, što dovodi do zalijevanja tla. Ovaj tip vodnog režima je tipičan za depresije u reljefu.

Permafrost (kriogeni) tip vodnog režima formira se na teritoriji kontinuirane distribucije permafrosta. Njegova posebnost je prisustvo trajno zamrznutog vodonosnika na maloj dubini. Kao rezultat toga, uprkos maloj količini padavina, u toploj sezoni tlo je prezasićeno vodom.

Toplotni režim tla je zbir pojava prenosa toplote u sistemu površinskog sloja vazduh - tlo - zemljišna stena, a njegove karakteristike uključuju i procese prenosa i akumulacije toplote u tlu.

Glavni izvor topline koja ulazi u tlo je sunčevo zračenje. Toplotni režim tla određen je uglavnom omjerom između apsorbiranog sunčevog zračenja i toplinskog zračenja tla. Osobine ovog omjera određuju razlike u režimu različitih tla. Toplotni režim tla formira se uglavnom pod uticajem klimatskih uslova, ali na njega utiču i termofizička svojstva tla i njegovih stena (npr. intenzitet apsorpcije sunčeve energije zavisi od boje tla). , što je tlo tamnije, to više sunčevog zračenja apsorbira). Permafrost stijene imaju poseban utjecaj na termički režim tla.

Toplotna energija tla je uključena u fazne prelaze vlage u tlu, oslobađajući se prilikom formiranja leda i kondenzacije vlage u tlu i troši se tokom topljenja leda i isparavanja.

Toplotni režim tla ima sekularnu, dugoročnu, godišnju i dnevnu cikličnost povezanu sa ciklinošću prijema energije sunčevog zračenja na površinu zemlje. U dugoročnom prosjeku, godišnji toplotni bilans datog tla je nula.

Dnevne fluktuacije temperature tla pokrivaju debljinu tla od 20 cm do 1 m, godišnje fluktuacije - do 10–20 m. hlađenje tla). Dubina smrzavanja tla rijetko prelazi 1-2 m.

Vegetacija ima značajan uticaj na termički režim zemljišta. Odgađa sunčevo zračenje, zbog čega temperatura tla ljeti može biti niža od temperature zraka. Šumska vegetacija posebno značajno utiče na termički režim tla.

Toplotni režim tla u velikoj mjeri određuje intenzitet mehaničkih, geohemijskih i bioloških procesa koji se odvijaju u tlu. Na primjer, intenzitet biohemijske aktivnosti bakterija raste s porastom temperature tla na 40-50°C; iznad ove temperature, vitalna aktivnost mikroorganizama je inhibirana. Na temperaturama ispod 0°C biološke pojave se naglo usporavaju i zaustavljaju. Toplotni režim tla ima direktan uticaj na rast i razvoj biljaka. Važan pokazatelj opskrbljenosti biljaka toplinom tla je zbir aktivnih temperatura tla (tj. temperature iznad 10°C, na tim temperaturama postoji aktivna vegetacija biljaka) na dubini obradivog sloja (20 cm).

Morfološke karakteristike tla.

Kao i svako prirodno tijelo, tlo ima zbir vanjskih, takozvanih morfoloških obilježja, koje su rezultat procesa njegovog formiranja i stoga odražavaju porijeklo (genezu) tla, povijest njihovog razvoja, njihove fizičke i kemijske karakteristike. svojstva. Glavne morfološke karakteristike tla su: profil tla, boja i boja tla, struktura tla, granulometrijski (mehanički) sastav tla, sastav tla, neoplazme i inkluzije.

Klasifikacija tla.

Svaka nauka, po pravilu, ima klasifikaciju predmeta svog proučavanja, a ova klasifikacija odražava nivo razvoja nauke. Kako se nauka stalno razvija, klasifikacija se u skladu s tim poboljšava.

U periodu Dodokuchaev nije se proučavalo tlo (u modernom smislu), već samo njegova pojedinačna svojstva i aspekti, pa je stoga tlo razvrstano prema svojim individualnim svojstvima - hemijskom sastavu, granulometrijskom sastavu itd.

Dokučajev je pokazao da je tlo posebno prirodno tijelo koje nastaje kao rezultat interakcije faktora formiranja tla, te je utvrdio karakteristične karakteristike morfologije tla (prvenstveno strukture profila tla) - to mu je dalo priliku da razvije klasifikacija tla na potpuno drugačijoj osnovi nego što je to rađeno ranije.

Za glavnu klasifikacijsku jedinicu Dokuchaev je uzeo genetske tipove tla formiranih određenom kombinacijom faktora formiranja tla. Ova genetička klasifikacija tla zasniva se na strukturi profila tla, koji odražava razvoj tla i njihov režim. Moderna klasifikacija tla koja se koristi u našoj zemlji razvijena je i dopunjena Dokučajevljevom klasifikacijom.

Dokuchaev je izdvojio 10 tipova tla, a u dopunjenim modernim klasifikacijama ima ih više od 100.

Prema savremenoj klasifikaciji koja se koristi u Rusiji, jedan genetski tip kombinuje tla sa jednom strukturom profila, sa kvalitativno sličnim procesom formiranja tla koji se razvija u uslovima istih termičkih i vodnih režima, na matičnim stenama sličnog sastava i pod istim vrsta vegetacije. U zavisnosti od sadržaja vlage, tla se kombinuju u redove. Postoji niz automorfnih tla (tj. tla koje primaju vlagu samo iz atmosferskih padavina i koje nisu značajno pod utjecajem podzemnih voda), hidromorfnih tla (tj. tla na koje podzemne vode značajno utiču) i prelaznih automorfnih tla. -hidromorfna tla.

Genetski tipovi tla dijele se na podtipove, rodove, vrste, varijetete, kategorije, a kombinuju se u klase, serije, formacije, generacije, porodice, asocijacije itd.

Genetička klasifikacija tla (1927) izrađena u Rusiji za Prvi međunarodni kongres o zemljištu prihvaćena je od svih nacionalnih škola i doprinijela je rasvjetljavanju glavnih zakonitosti geografije tla.

Trenutno nije razvijena jedinstvena međunarodna klasifikacija tla. Stvoren je značajan broj nacionalnih klasifikacija tla, a neke od njih (Rusija, SAD, Francuska) uključuju sva tla svijeta.

Drugi pristup klasifikaciji tla formirao se 1960-ih u Sjedinjenim Državama. Američka klasifikacija se ne zasniva na procjeni uvjeta formiranja i srodnih genetskih karakteristika različitih tipova tla, već na uzimanju u obzir lako uočljivih morfoloških karakteristika tla, prvenstveno na proučavanju određenih horizonata profila tla. Ovi horizonti su nazvani dijagnostičkim .

Dijagnostički pristup taksonomiji tla pokazao se vrlo pogodnim za sastavljanje detaljnih karata velikih razmjera malih područja, ali se takve karte teško mogu uporediti sa preglednim malim kartama izgrađenim na principu geografske i genetičke klasifikacije.

U međuvremenu, do ranih 1960-ih, postalo je jasno da je potrebna globalna karta tla za definiranje strategije za proizvodnju poljoprivredne hrane, s legendom zasnovanom na klasifikaciji koja je eliminirala jaz između mapa velikih i malih razmjera.

Stručnjaci Organizacije Ujedinjenih nacija za hranu i poljoprivredu (FAO), zajedno sa Organizacijom Ujedinjenih nacija za obrazovanje, nauku i kulturu (UNESCO), započeli su izradu Međunarodne karte tla svijeta. Rad na karti trajao je više od 20 godina, a u njemu je učestvovalo više od 300 naučnika tla iz različitih zemalja. Mapa je nastala kroz diskusiju i dogovor između različitih nacionalnih naučnih škola. Kao rezultat toga, razvijena je legenda karte koja se temeljila na dijagnostičkom pristupu određivanju klasifikacijskih jedinica svih nivoa, iako je uzela u obzir i određene elemente geografskog i genetskog pristupa. Objavljivanje svih 19 listova karte završeno je 1981. godine, od tada su dobijeni novi podaci, razjašnjeni pojedini pojmovi i formulacije u legendi karte.

Osnovne zakonitosti geografije tla.

Proučavanje pravilnosti prostorne distribucije različitih tipova tla jedan je od fundamentalnih problema nauka o Zemlji.

Identifikacija pravilnosti u geografiji tla postala je moguća samo na osnovu koncepta tla V. V. Dokučajeva kao rezultat interakcije faktora formiranja tla, tj. sa stanovišta genetske nauke o tlu. Identificirani su sljedeći glavni obrasci:

Horizontalna zonalnost tla. U velikim ravničarskim područjima tipovi tla koji nastaju pod utjecajem uvjeta formiranja tla tipičnih za datu klimu (tj. automorfni tipovi tla koji se razvijaju na slivovima, pod uslovom da su padavine glavni izvor vlage) nalaze se u prostranim trakama - izduženim zonama. duž traka sa bliskim atmosferskim vlaženjem (u područjima sa nedovoljnom vlagom) i sa istim godišnjim zbirom temperatura (u područjima sa dovoljnom i prekomjernom vlagom). Takve vrste tla Dokuchaev naziva zonskim.

Ovo stvara glavnu pravilnost prostorne distribucije tla u ravnim područjima - horizontalno zoniranje tla. Horizontalna zonalnost tla nema planetarnu distribuciju, tipična je samo za vrlo prostrana ravna područja, na primjer, istočnoevropsku ravnicu, dio Afrike, sjevernu polovicu Sjeverne Amerike, zapadni Sibir, ravne prostore Kazahstana i centralne Azije. . Ove horizontalne zone tla u pravilu su locirane latitudinalno (tj. izdužene su duž paralela), ali u nekim slučajevima, pod utjecajem reljefa, smjer horizontalnih zona se dramatično mijenja. Na primjer, zone tla zapadnog dijela Australije i južne polovice Sjeverne Amerike protežu se duž meridijana.

Dokučajev je otkrio horizontalnu zonalnost tla na osnovu teorije faktora formiranja tla. Ovo je bilo važno naučno otkriće, na osnovu kojeg je stvorena doktrina prirodnih zona. .

Od polova do ekvatora, sljedeće glavne prirodne zone zamjenjuju jedna drugu: polarna zona (ili zona arktičkih i antarktičkih pustinja), zona tundre, zona šumsko-tundre, zona tajge, zona mješovitih šuma, zona širokolisnih šuma, šumsko-stepska zona, stepska zona, polupustinjska zona, pustinje, zona savana i svijetlih šuma, zona promjenljivo vlažnih (uključujući monsunske) šume i zona vlažnih zimzelene šume. Svaku od ovih prirodnih zona karakterišu sasvim određeni tipovi automorfnih tala. Na primjer, na istočnoeuropskoj ravnici jasno su izražene geografske širine tla tundre, podzolista tla, sivih šumskih tla, černozema, tla kestena i smeđih pustinjsko-stepskih tla.

Rasponi podtipova zonskih tla također su smješteni unutar zona u paralelnim trakama, što omogućava razlikovanje podzona tla. Dakle, zona černozema je podijeljena na podzone luženih, tipičnih, običnih i južnih černozema, zona kestenovih tla - na tamno kestenove, kestenjaste i svijetle kestenove.

Međutim, manifestacija zoniranja karakteristična je ne samo za automorfna tla. Utvrđeno je da određene zone odgovaraju određenim hidromorfnim tlima (tj. tlima čije se formiranje odvija uz značajan utjecaj podzemnih voda). Hidromorfna tla nisu azonalna, ali se njihovo zoniranje manifestira drugačije nego u automorfnim tlima. Hidromorfna tla se razvijaju uz automorfna tla i geohemijski su povezana s njima, pa se zona tla može definirati kao teritorija rasprostranjenosti određene vrste automorfnih tla i hidromorfnih tla koja su s njima u geohemijskoj konjugaciji, a koja zauzimaju značajno područje. , do 20-25% površine zona tla.

Vertikalna zonalnost tla. Drugi obrazac geografije tla je vertikalna zonalnost, koja se manifestuje u promjeni tipova tla od podnožja planinskog sistema do njegovih vrhova. Sa visinom terena postaje hladnije, što povlači za sobom prirodne promjene klimatskih uslova, flore i faune. U skladu s tim mijenjaju se i tipovi tla. U planinama sa nedovoljnom vlagom do promjene vertikalnih pojaseva dolazi zbog promjene stepena vlažnosti, kao i izloženosti padina (zemljišni pokrivač ovdje poprima ekspozicijski diferenciran karakter), a na planinama sa dovoljnom i prekomjernom vlagom. , to je zbog promjene temperaturnih uslova.

U početku se vjerovalo da je promjena u vertikalnim zonama tla potpuno analogna horizontalnoj zonalnosti tla od ekvatora do polova, ali se kasnije pokazalo da među planinskim tlima, zajedno s tipovima uobičajenim i na ravnicama i u planine, postoje tla koja se formiraju samo u planinskim uslovima. Također je utvrđeno da se vrlo rijetko uočava strogi slijed vertikalnih zona tla (pojasa). Odvojeni vertikalni pojasevi tla ispadaju, miješaju se, a ponekad i mijenjaju mjesta, pa je zaključeno da je struktura vertikalnih zona (pojasa) planinske zemlje određena lokalnim uslovima.

Fenomen facija. IP Gerasimov i drugi naučnici otkrili su da je manifestacija horizontalnog zoniranja korigirana uslovima određenih regija. U zavisnosti od uticaja okeanskih basena, kontinentalnih prostora i velikih planinskih barijera, na putu kretanja vazdušnih masa formiraju se lokalne (facijesne) klimatske karakteristike. To se očituje u formiranju obilježja lokalnih tala do pojave posebnih tipova, kao iu usložnjavanju horizontalne zonalnosti tla. Zbog fenomena facija, čak i unutar distribucije jednog tipa tla, tla mogu imati značajne razlike.

Intrazonalne podjele tla nazivaju se provincije tla . Pod zemljišnom provincijom se podrazumijeva dio zemljišne zone, koji se odlikuje specifičnostima podtipova i tipova tla i uslovima formiranja tla. Slične provincije nekoliko zona i podzona su objedinjene u facije.

Mozaik zemljišnog pokrivača. U procesu detaljnog geodetskog i zemljišno-kartografskog rada utvrđeno je da je ideja o homogenosti zemljišnog pokrivača, tj. Postojanje zemljišnih zona, podzona i provincija je vrlo uslovno i odgovara samo malom nivou istraživanja tla. Naime, pod uticajem mezo- i mikroreljefa, varijabilnosti u sastavu matičnih stijena i vegetacije, te dubine podzemnih voda, zemljišni pokrivač unutar zona, podzona i provincija je složen mozaik. Ovaj mozaik tla sastoji se od različitih stupnjeva genetski povezanih područja tla koja formiraju specifičan uzorak i strukturu zemljišnog pokrivača, čije se sve komponente mogu prikazati samo na velikim ili detaljnim kartama tla.

Natalia Novoselova

književnost:

Williams W.R. nauka o tlu, 1949
Tla SSSR-a. M., Misao, 1979
Glazovskaya M.A., Gennadiev A.N. , Moskva, Moskovski državni univerzitet, 1995
Maksakovskiy V.P. Geografska slika svijeta. Dio I. Opće karakteristike svijeta. Jaroslavlj, izdavačka kuća Gornje Volge, 1995
Radionica o općoj nauci o tlu. Izdavačka kuća Moskovskog državnog univerziteta, Moskva, 1995
Dobrovolsky V.V. Geografija tla sa osnovama nauke o tlu. M., Vladoš, 2001
Zavarzin G.A. Predavanja iz prirodne historije mikrobiologije. M., Nauka, 2003
Istočnoevropske šume. Istorija u holocenu i sadašnjost. Knjiga 1. Moskva, Nauka, 2004



Za horizonte je usvojena slovna oznaka koja omogućava snimanje strukture profila. Na primjer, za buseno-podzolsko tlo: A 0 -A 0 A 1 -A 1 -A 1 A 2 -A 2 -A 2 B-BC-C .

Razlikuju se sljedeće vrste horizonata:

• Organogena- (stelja (A 0, O), horizont treseta (T), humusni horizont (A h, H), busen (A d), humusni horizont (A) itd.) - karakteriše biogeno nakupljanje organske materije.
• Eluvial- (podzolični, glazirani, solodizirani, izdvojeni horizonti; označeni slovom E sa indeksima, ili A 2) - karakteriziraju uklanjanje organskih i/ili mineralnih komponenti.
• iluvijalan- (B sa indeksima) - karakterizira akumulacija materije uklonjene iz eluvijalnih horizonata.
• Metamorfna- (B m) - nastaju prilikom transformacije mineralnog dijela tla na mjestu.
• Skladištenje vodonika- (S) - nastaju u zoni maksimalne akumulacije supstanci (visoko rastvorljivih soli, gipsa, karbonata, oksida gvožđa itd.) koje donose podzemne vode.
• Krava- (K) - horizonti cementirani raznim supstancama (visoko rastvorljive soli, gips, karbonati, amorfni silicijum dioksid, oksidi gvožđa itd.).
• gley- (G) - s prevladavajućim redukcijskim uvjetima.
• Podzemlje- matična stijena (C) od koje je nastalo tlo i podložna stijena (D) različitog sastava.

Čvrste materije tla

Tlo je visoko raspršeno i ima veliku ukupnu površinu čvrstih čestica: od 3-5 m²/g za pješčana tla do 300-400 m²/g za glinena tla. Zbog disperznosti, tlo ima značajnu poroznost: zapremina pora može doseći od 30% ukupne zapremine u natopljenim mineralnim zemljištima do 90% u organogenim tresetnim zemljištima. U prosjeku, ova brojka je 40-60%.

Gustoća čvrste faze (ρ s) mineralnih tla kreće se od 2,4 do 2,8 g/cm³, organogena: 1,35-1,45 g/cm³. Gustina tla (ρ b) je manja: 0,8-1,8 g/cm³ i 0,1-0,3 g/cm³, respektivno. Poroznost (poroznost, ε) je povezana sa gustinama po formuli:

ε = 1 - ρ b /ρ s

Mineralni dio tla

Mineralni sastav

Oko 50-60% zapremine i do 90-97% mase tla čine mineralne komponente. Mineralni sastav tla razlikuje se od sastava stijene na kojoj je nastalo: što je tlo starije, to je ta razlika jača.

Minerali koji su zaostali materijal tokom trošenja i formiranja tla nazivaju se primarni. U zoni hipergeneze, većina njih je nestabilna i uništava se jednom ili drugom brzinom. Među prvima su uništeni olivin, amfiboli, pirokseni i nefelin. Stabilniji su feldspati, koji čine do 10-15% mase čvrste faze tla. Najčešće su predstavljeni relativno velikim česticama pijeska. Epidot, disten, granat, staurolit, cirkon, turmalin odlikuju se visokom otpornošću. Njihov sadržaj je obično beznačajan, ali omogućava suđenje porijekla matične stijene i vremena nastanka tla. Najstabilniji je kvarc, koji traje nekoliko miliona godina. Zbog toga, u uslovima dugotrajnog i intenzivnog trošenja, praćenog uklanjanjem produkata razaranja minerala, dolazi do njegovog relativnog nagomilavanja.

Zemljište se odlikuje visokim sadržajem sekundarni minerali, nastao kao rezultat duboke hemijske transformacije primarne, ili sintetizovan direktno u tlu. Među njima je posebno važna uloga minerala gline - kaolinita, montmorilonita, haloizita, serpentina i niza drugih. Imaju visoka sorpciona svojstva, veliki kapacitet izmene katjona i anjona, sposobnost bubrenja i zadržavanja vode, lepljivost itd. Ova svojstva u velikoj meri određuju sposobnost upijanja zemljišta, njegovu strukturu i, na kraju, plodnost.

Visok je sadržaj minerala-oksida i hidroksida gvožđa (limonit, hematit), mangana (vernadit, piroluzit, manganit), aluminijuma (gibzit) i drugih, što takođe snažno utiče na svojstva zemljišta – učestvuju u formiranju strukture, kompleks za upijanje tla (posebno u tropskim zemljištima sa jakim vremenskim uslovima), učestvuju u redoks procesima. Karbonati igraju važnu ulogu u zemljištu (kalcit, aragonit, vidi ravnotežu karbonata i kalcija u zemljištu). U aridnim krajevima, lako rastvorljive soli (natrijum hlorid, natrijum karbonat, itd.) često se akumuliraju u tlu, utičući na ceo tok procesa formiranja zemljišta.

Ocjenjivanje

Feretov trougao

Tla mogu sadržavati čestice prečnika manjeg od 0,001 mm, a više od nekoliko centimetara. Manji promjer čestica znači veću specifičnu površinu, a to zauzvrat znači veće vrijednosti kapaciteta kationske izmjene, kapaciteta zadržavanja vode, bolje agregacije, ali manje poroznosti. Teška (glinena) tla mogu imati problema sa sadržajem vazduha, laka (peskovita) - sa vodnim režimom.

Za detaljnu analizu, cijeli mogući raspon veličina podijeljen je u dijelove tzv frakcije. Ne postoji jedinstvena klasifikacija čestica. U ruskoj nauci o tlu usvojena je skala N. A. Kachinskog. Karakteristika granulometrijskog (mehaničkog) sastava tla data je na osnovu sadržaja frakcije fizičke gline (čestice manje od 0,01 mm) i fizičkog pijeska (više od 0,01 mm), uzimajući u obzir vrstu tla. formiranje.

Određivanje mehaničkog sastava tla prema Ferreovom trokutu je također široko rasprostranjeno u svijetu: s jedne strane se taloži udio mulja ( mulj, 0,002-0,05 mm) čestice, prema drugom - glina ( glina, <0,002 мм), по третьей - песчаных (pijesak, 0,05-2 mm) i nalazi se sjecište segmenata. Unutar trokuta je podijeljen na dijelove, od kojih svaki odgovara jednom ili drugom granulometrijskom sastavu tla. Tip formiranja tla se ne uzima u obzir.

Organski dio tla

Zemljište sadrži nešto organske materije. U organogenim (tresetnim) tlima može prevladavati, ali u većini mineralnih tla njegova količina ne prelazi nekoliko posto u gornjim horizontima.

Sastav organske tvari tla uključuje i biljne i životinjske ostatke koji nisu izgubili karakteristike anatomske strukture, kao i pojedinačne kemijske spojeve koji se nazivaju humus. Potonji sadrži kako nespecifične tvari poznate strukture (lipide, ugljikohidrate, lignin, flavonoide, pigmente, vosak, smole itd.), koje čine do 10-15% ukupnog humusa, tako i specifične nastale huminske kiseline od njih u tlu.

Huminske kiseline nemaju određenu formulu i predstavljaju cijelu klasu makromolekularnih spojeva. U sovjetskoj i ruskoj nauci o tlu tradicionalno se dijele na huminske i fulvo kiseline.

Elementarni sastav huminskih kiselina (maseni): 46-62% C, 3-6% N, 3-5% H, 32-38% O. Sastav fulvo kiselina: 36-44% C, 3-4,5% N , 3-5% H, 45-50% O. Oba jedinjenja sadrže i sumpor (od 0,1 do 1,2%), fosfor (stotine i desetine%). Molekularne težine za huminske kiseline su 20-80 kDa (minimalno 5 kDa, maksimalno 650 kDa), za fulvo kiseline 4-15 kDa. Fulvokiseline su pokretljivije, rastvorljive u cijelom rasponu (huminske kiseline precipitiraju u kiseloj sredini). Omjer ugljika huminskih i fulvo kiselina (C HA /C FA) važan je pokazatelj humusnog statusa tla.

U molekulu huminskih kiselina izolirano je jezgro koje se sastoji od aromatskih prstenova, uključujući heterocikle koji sadrže dušik. Prstenovi su povezani "mostovima" sa dvostrukim vezama, stvarajući produžene lance konjugacije, uzrokujući tamnu boju supstance. Jezgro je okruženo perifernim alifatskim lancima, uključujući tipove ugljikovodika i polipeptida. Lanci nose različite funkcionalne grupe (hidroksil, karbonil, karboksil, amino grupe, itd.), što je razlog visokog kapaciteta apsorpcije - 180-500 meq/100 g.

Mnogo se manje zna o strukturi fulvo kiselina. Imaju isti sastav funkcionalnih grupa, ali veći kapacitet apsorpcije - do 670 meq/100 g.

Mehanizam stvaranja huminskih kiselina (humifikacija) nije u potpunosti shvaćen. Prema hipotezi o kondenzaciji (M. M. Kononova, A. G. Trusov), ove tvari se sintetiziraju iz organskih spojeva male molekularne težine. Prema hipotezi L. N. Aleksandrove, huminske kiseline nastaju interakcijom visokomolekularnih spojeva (proteini, biopolimeri), a zatim se postupno oksidiraju i cijepaju. Prema obje hipoteze, enzimi, formirani uglavnom od mikroorganizama, učestvuju u ovim procesima. Postoji pretpostavka o čisto biogenom porijeklu huminskih kiselina. Po mnogim svojstvima podsjećaju na tamno obojene pigmente gljiva.

struktura tla

Struktura tla utiče na prodor zraka do korijena biljaka, zadržavanje vlage i razvoj mikrobne zajednice. U zavisnosti samo od veličine agregata, prinos može varirati za red veličine. U optimalnoj strukturi za razvoj biljaka dominiraju agregati veličine od 0,25 do 7-10 mm (agronomski vrijedna struktura). Važno svojstvo konstrukcije je njena čvrstoća, posebno vodootpornost.

Preovlađujući oblik agregata je važna dijagnostička karakteristika tla. Postoje okruglo-kubične (zrnaste, grudaste, grudaste, prašnjave), prizmatične (stupaste, prizmatične, prizmatične) i pločaste (pločaste, ljuskave) strukture, kao i niz prijelaznih oblika i gradacija u veličini. Prvi tip je karakterističan za gornje humusne horizonte i uzrokuje veliku poroznost, drugi - za iluvijalne, metamorfne horizonte, treći - za eluvijalne.

Neoplazme i inkluzije

Glavni članak: Neoplazme tla

Neoplazme- nakupine tvari koje nastaju u tlu u procesu njegovog formiranja.

Rasprostranjene su neoplazme željeza i mangana, čija migraciona sposobnost ovisi o redoks potencijalu i kontroliraju je organizmi, posebno bakterije. Predstavljene su konkrecijama, cijevima duž korijenskih puteva, korama itd. U nekim slučajevima masa tla je cementirana željeznim materijalom. U tlima, posebno u aridnim i polusušnim područjima, česte su vapnenačke neoplazme: plak, eflorescencija, pseudomicelij, konkrecije, formacije kore. Neoplazme od gipsa, također karakteristične za sušne regije, predstavljaju plakete, druze, gipsane ruže i kore. Pojavljuju se nove formacije lako rastvorljivih soli, silicijum dioksida (prašak u eluvijalno-iluvijalnom diferenciranom tlu, međuslojevi opala i kalcedona i kore, tube), minerala gline (kutani - pruge i kore nastale tokom iluvijalnog procesa), često zajedno sa humusom.

TO inkluzije uključuju sve objekte koji se nalaze u tlu, ali nisu povezani s procesima formiranja tla (arheološki nalazi, kosti, školjke mekušaca i protozoa, fragmenti stijena, krhotine). Pripisivanje koprolita, crvotočina, krtičnjaka i drugih biogenih formacija inkluzijama ili neoplazmama je dvosmisleno.

Tečna faza tla

Uslovi vode u tlu

Tlo se dijeli na vezane i slobodne vode. Prve čestice tla se drže tako čvrsto da se ne mogu kretati pod utjecajem gravitacije, a slobodna voda podliježe zakonu gravitacije. Vezana voda se pak dijeli na kemijski i fizički vezanu.

Hemijski vezana voda je dio nekih minerala. Ova voda je konstitutivna, kristalizirana i hidratizirana. Hemijski vezana voda može se ukloniti samo zagrijavanjem, a neki oblici (konstitucijska voda) kalciniranjem minerala. Kao rezultat oslobađanja kemijski vezane vode, svojstva tijela se mijenjaju toliko da se može govoriti o prelasku u novi mineral.

Fizički vezanu vodu tlo zadržava silama površinske energije. Budući da se veličina površinske energije povećava sa povećanjem ukupne ukupne površine čestica, sadržaj fizički vezane vode ovisi o veličini čestica koje čine tlo. Čestice veće od 2 mm u prečniku ne sadrže fizički vezanu vodu; ovu sposobnost poseduju samo čestice prečnika manjeg od navedenog. Kod čestica prečnika od 2 do 0,01 mm sposobnost zadržavanja fizički vezane vode je slabo izražena. Povećava se prelaskom na čestice manje od 0,01 mm i najizraženije je kod crvenih koloidnih i posebno koloidnih čestica. Sposobnost zadržavanja fizički vezane vode ovisi o više od veličine čestica. Određeni uticaj ima oblik čestica i njihov hemijski i mineraloški sastav. Humus i treset imaju povećanu sposobnost zadržavanja fizički vezane vode. Čestica sve manje sile drži naredne slojeve molekula vode. To je slabo vezana voda. Kako se čestica udaljava od površine, privlačenje molekula vode postupno slabi. Voda prelazi u slobodno stanje.

Prvi slojevi molekula vode, tj. higroskopska voda, čestice tla privlače se ogromnom snagom, mjerenom u hiljadama atmosfera. Budući da su pod tako visokim pritiskom, molekuli čvrsto vezane vode su veoma blizu jedan drugom, što menja mnoga svojstva vode. Ona takoreći poprima kvalitete čvrstog tijela.Tlo zadržava labavo vezanu vodu sa manjom silom, njena svojstva se ne razlikuju toliko od slobodne vode. Ipak, sila privlačenja je i dalje tolika da ova voda ne podliježe sili zemljine gravitacije i razlikuje se od slobodne vode po nizu fizičkih svojstava.

Radni ciklus kapilara određuje apsorpciju i zadržavanje vlage koju donose atmosferske padavine u suspendiranom stanju. Prodor vlage kroz kapilarne pore u dubinu tla je izuzetno spor. Propustljivost tla je uglavnom zbog ne-kapilarnog omjera van radnog vremena. Promjer ovih pora je toliko velik da se vlaga ne može zadržati u njima u suspendiranom stanju i slobodno prodire u dubinu tla.

Kada vlaga uđe u površinu tla, tlo se prvo zasiti vodom do stanja poljskog vlažnog kapaciteta, a zatim se vrši filtracija kroz nekapilarne bunare kroz vodozasićene slojeve. Kroz pukotine, prolaze rovke i druge velike bunare voda može prodrijeti duboko u tlo, prije zasićenja vodom do kapaciteta polja.

Što je veći nekapilarni ciklus rada, to je veća vodopropusnost tla.

U tlima, osim vertikalne filtracije, postoji i horizontalno kretanje vlage unutar tla. Vlaga koja ulazi u tlo i na svom putu nailazi na sloj smanjene vodopropusnosti, kreće se unutar tla iznad ovog sloja u skladu sa smjerom njegovog nagiba.

Interakcija sa čvrstom fazom

Glavni članak: Kompleks apsorpcije tla

Tlo može zadržati tvari koje su u njega ušle kroz različite mehanizme (mehanička filtracija, adsorpcija sitnih čestica, stvaranje nerastvorljivih spojeva, biološka apsorpcija), od kojih je najvažnija izmjena jona između zemljišne otopine i površine čvrste faze tla. . Čvrsta faza je pretežno negativno nabijena zbog cijepanja kristalne rešetke minerala, izomorfnih supstitucija, prisustva karboksila i niza drugih funkcionalnih grupa u sastavu organske tvari, pa je kapacitet kationske izmjene tla najizraženiji. . Međutim, pozitivni naboji odgovorni za anionsku izmjenu također su prisutni u tlu.

Ukupnost komponenti tla sa kapacitetom jonske izmjene naziva se kompleks apsorpcije tla (SAC). Joni koji čine PPC nazivaju se izmjenjivi ili apsorbirani joni. Karakteristika CEC-a je kapacitet kationske izmjene (CEC) - ukupan broj izmjenjivih kationa iste vrste koje tlo drži u standardnom stanju - kao i količina izmjenjivih kationa koja karakterizira prirodno stanje tla i ne poklapa se uvijek sa CIK-om.

Omjeri između izmjenjivih katjona PPC ne poklapaju se sa omjerima između istih katjona u zemljišnom rastvoru, odnosno jonska izmjena se odvija selektivno. Poželjno je da se kationi sa većim nabojem apsorbuju, a ako su jednaki, sa većom atomskom masom, iako svojstva PPC komponenti mogu donekle narušiti ovaj obrazac. Na primjer, montmorilonit apsorbira više kalijuma nego protona vodonika, dok kaolinit čini suprotno.

Izmjenjivi katjoni su jedan od direktnih izvora mineralne ishrane biljaka, sastav NPC se ogleda u formiranju organomineralnih jedinjenja, strukturi zemljišta i njegovoj kiselosti.

Kiselost tla

zemljani vazduh.

Zrak u tlu se sastoji od mješavine raznih plinova:

1. kiseonik, koji ulazi u tlo iz atmosferskog vazduha; njegov sadržaj može varirati ovisno o svojstvima samog tla (na primjer, njegovoj krhkosti), o broju organizama koji koriste kisik za disanje i metaboličke procese;
2. ugljični dioksid, koji nastaje kao rezultat disanja organizama u tlu, odnosno kao rezultat oksidacije organskih tvari;
3. metan i njegovi homolozi (propan, butan), koji nastaju kao rezultat razgradnje dužih ugljikovodičnih lanaca;
4. vodonik;
5. hidrogen sulfid;
6. nitrogen; veća je vjerovatnoća da će formirati dušik u obliku složenijih jedinjenja (na primjer, uree)

I to nisu sve plinovite tvari koje čine zrak u tlu. Njegov hemijski i kvantitativni sastav zavisi od organizama sadržanih u tlu, sadržaja hranljivih materija u njemu, vremenskih uslova zemljišta itd.

Živi organizmi u tlu

Tlo je stanište mnogih organizama. Bića koja žive u tlu nazivaju se pedobionti. Najmanji od njih su bakterije, alge, gljive i jednoćelijski organizmi koji žive u vodi tla. U jednom m³ može živjeti do 10¹⁴ organizama. Vazduh u tlu naseljavaju beskičmenjaci kao što su grinje, pauci, bube, jarepi i gliste. Hrane se biljnim ostacima, micelijumom i drugim organizmima. U tlu žive i kralježnjaci, jedan od njih je krtica. Vrlo je prilagođen za život u potpuno mračnom tlu, tako da je gluv i gotovo slijep.

Heterogenost tla dovodi do činjenice da za organizme različitih veličina djeluje kao različita okolina.

• Za male zemljišne životinje, koje su objedinjene pod nazivom nanofauna (protozoe, rotiferi, tardigradi, nematode itd.), tlo je sistem mikrorezervoara.
• Za disanje malo većih životinja tlo izgleda kao sistem plitkih pećina. Takve životinje su ujedinjene pod imenom mikrofauna. Veličine predstavnika mikrofaune tla kreću se od desetina do 2-3 mm. U ovu grupu uglavnom spadaju člankonošci: brojne grupe krpelja, primarni beskrilni insekti (repčići, protura, dvorepi insekti), male vrste krilatih insekata, stonoge simfile itd. Nemaju posebne prilagodbe za kopanje. Oni puze po zidovima šupljina tla uz pomoć udova ili se migoljaju poput crva. Zrak tla zasićen vodenom parom omogućava vam da dišete kroz pokrivače. Mnoge vrste nemaju trahealni sistem. Takve životinje su vrlo osjetljive na isušivanje.
• Veće životinje na tlu, veličine tijela od 2 do 20 mm, nazivaju se predstavnicima mezofaune. To su larve insekata, stonoge, enhitreidi, kišne gliste itd. Za njih je tlo gusta podloga koja pruža značajan mehanički otpor pri kretanju. Ovi relativno veliki oblici kreću se u tlu ili širenjem prirodnih bunara razbijanjem čestica tla, ili kopanjem novih prolaza.
• Megafauna tla ili makrofauna tla su velika iskopina, uglavnom sisara. Određene vrste provode cijeli život u tlu (krtice, krtice, zokori, euroazijske krtice, afričke zlatne krtice, australski tobolčari itd.). Prave čitave sisteme prolaza i rupa u tlu. Izgled i anatomske karakteristike ovih životinja odražavaju njihovu prilagodljivost podzemnom načinu života.
• Osim stalnih stanovnika tla, među velikim životinjama može se izdvojiti i velika ekološka grupa stanovnika jazbina (zemlje, svizaci, jerboasi, zečevi, jazavci itd.). Hrane se na površini, ali se razmnožavaju, hiberniraju, odmaraju i bježe od opasnosti u tlu. Brojne druge životinje koriste svoje jazbine, pronalazeći u njima povoljnu mikroklimu i zaklon od neprijatelja. Norniki imaju strukturne karakteristike karakteristične za kopnene životinje, ali imaju niz prilagodbi povezanih sa načinom života koji se ukopa.

Prostorna organizacija

U prirodi praktički ne postoje situacije da se bilo koje tlo sa svojstvima koja su nepromijenjena u prostoru proteže mnogo kilometara. Istovremeno, razlike u tlima nastaju zbog razlika u faktorima formiranja tla.

Pravilan prostorni raspored tla na malim površinama naziva se struktura pokrivača tla (SCC). Početna jedinica SPP-a je elementarna površina tla (EPA) – formacija tla unutar koje ne postoje zemljišno-geografske granice. ESA koje se izmjenjuju u svemiru i u određenoj mjeri genetski povezane formiraju kombinacije tla.

formiranje tla

Faktori formiranja tla :

• Elementi prirodnog okruženja: stene koje formiraju tlo, klima, živi i mrtvi organizmi, starost i teren,
• kao i antropogene aktivnosti koje imaju značajan uticaj na formiranje tla.

Primarno formiranje tla

U ruskoj nauci o tlu, dat je koncept da svaki supstratni sistem koji osigurava rast i razvoj biljaka "od sjemena do sjemena" je tlo. Ova ideja je diskutabilna, jer poriče Dokučajevljev princip istoričnosti, koji podrazumijeva određenu zrelost tla i podelu profila na genetske horizonte, ali je korisna u razumijevanju opšteg koncepta razvoja tla.

Rudimentarno stanje profila tla prije pojave prvih znakova horizonata može se definirati pojmom "početna tla". Shodno tome, razlikuje se „početna faza formiranja tla” - od tla „po Veskom” do trenutka kada se pojavi uočljiva diferencijacija profila na horizonte, te će se moći predvidjeti klasifikacijski status tla. Predlaže se termin "mlada tla" za označavanje faze "formiranja mladog tla" - od pojave prvih znakova horizonta do vremena kada je genetski (tačnije, morfološko-analitički) izgled dovoljno izražen za dijagnozu i klasifikaciju. sa opštih pozicija nauke o tlu.

Genetske karakteristike se mogu dati i prije zrelosti profila, sa razumljivim udjelom prognostičkog rizika, na primjer, „početna busena tla“; "mlada propodzolična tla", "mlada karbonatna tla". Ovim pristupom, nomenklaturne poteškoće se rješavaju prirodno, na osnovu općih principa zemljišno-ekološkog predviđanja u skladu s formulom Dokuchaev-Jenny (prikazivanje tla u funkciji faktora formiranja tla: S = f(cl, o, r, p, t ...)).

Antropogeno formiranje tla

U naučnoj literaturi za zemljišta nakon miniranja i drugih poremećaja zemljišnog pokrivača fiksiran je generalni naziv "tehnogeni krajolici", a proučavanje formiranja tla u tim krajolicima se uobličilo u "melioraciju tla". Predložen je i termin "tehnozemi", koji u suštini predstavlja pokušaj kombinovanja dokučajevske tradicije "-zema" sa pejzažima koje je napravio čovek.

Napominje se da je logičnije termin "tehnozem" primijeniti na ona tla koja su posebno nastala u procesu rudarske tehnologije izravnavanjem površine i nasipanjem posebno uklonjenih humusnih horizonata ili potencijalno plodnih tla (lesa). Upotreba ovog termina za genetsku nauku o tlu teško da je opravdana, budući da konačni, vrhunac stvaranja tla neće biti nova „-zemlja“, već zonsko tlo, na primjer, buseno-podzolisto ili buseno-glejevo.

Za tehnogenski poremećena tla predloženo je korištenje pojmova „početna tla” (od „nultog trenutka” do pojave horizonta) i „mlada tla” (od pojave do formiranja dijagnostičkih karakteristika zrelih tla), što ukazuje na glavna karakteristika ovakvih formacija tla su vremenske faze njihovog razvoja.evolucija od nediferenciranih stijena do zonalnih tla.

Klasifikacija tla

Ne postoji jedinstvena opšteprihvaćena klasifikacija tla. Uz međunarodni (FAO Soil Classification i WRB, koji ju je zamijenio 1998. godine), mnoge zemlje širom svijeta imaju nacionalne sisteme klasifikacije tla, često zasnovane na fundamentalno različitim pristupima.

U Rusiji, do 2004. godine, posebna komisija Instituta za tlo. V. V. Dokuchaeva, koju vodi L. L. Shishov, pripremila je novu klasifikaciju tla, koja je razvoj klasifikacije iz 1997. godine. Međutim, ruski naučnici tla i dalje aktivno koriste SSSR klasifikaciju tla iz 1977.

Među karakterističnim karakteristikama nove klasifikacije može se navesti odbijanje da se za dijagnozu koriste faktorsko-ekološki i režimski parametri, koje je teško dijagnosticirati i koje istraživač često određuje isključivo subjektivno, fokusirajući se na profil tla i njegove morfološke karakteristike. Brojni istraživači vide ovo kao odmak od genetske nauke o tlu, koja se fokusira na porijeklo tla i procese formiranja tla. Klasifikacija iz 2004. uvodi formalne kriterijume za određivanje tla određenom taksonu i koristi koncept dijagnostičkog horizonta, koji je prihvaćen u međunarodnim i američkim klasifikacijama. Za razliku od WRB i američke taksonomije tla, u ruskoj klasifikaciji horizonti i karakteri nisu ekvivalentni, već su striktno rangirani prema svom taksonomskom značaju. Bez sumnje, važna inovacija klasifikacije iz 2004. godine je uključivanje antropogeno transformisanih tla u nju.

Američka škola naučnika tla koristi klasifikaciju taksonomije tla, koja je rasprostranjena i u drugim zemljama. Njegova karakteristična karakteristika je duboka razrada formalnih kriterija za određivanje tla određenoj taksonu. Koriste se nazivi tla sačinjeni od latinskog i grčkog korijena. Klasifikaciona šema tradicionalno uključuje serije tla - grupe tla koje se razlikuju samo po granulometrijskom sastavu i imaju individualni naziv - čiji je opis započeo kada je američki biro za tlo mapirao teritoriju početkom 20. stoljeća.

Klasifikacija tla - sistem za podjelu tla prema porijeklu i (ili) svojstvima.

• Tip tla je glavna klasifikacijska jedinica, koju karakteriše zajedništvo svojstava određenih režimima i procesima formiranja tla, te jedinstvenim sistemom osnovnih genetskih horizonata.
  • Podtip tla je klasifikaciona jedinica unutar tipa koju karakterišu kvalitativne razlike u sistemu genetskih horizonata i u ispoljavanju procesa preklapanja koji karakterišu prelazak na drugi tip.
    • Rod tla - klasifikacijska jedinica unutar podtipa, određena karakteristikama sastava kompleksa koji apsorbira tlo, prirodom profila soli i glavnim oblicima neoplazmi.
      • Tip tla - klasifikacijska jedinica unutar roda, koja se kvantitativno razlikuje u stepenu izraženosti procesa formiranja tla koji određuju tip, podtip i rod tla.
        • Raznolikost tla je klasifikacijska jedinica koja uzima u obzir podjelu tla prema granulometrijskom sastavu cijelog profila tla.
          • Kategorija tla - klasifikacijska jedinica koja grupiše tla prema prirodi stijena koje formiraju tlo i ispod njih.

Obrasci distribucije

Klima kao faktor geografske distribucije tla

Klima, jedan od najvažnijih faktora u formiranju tla i geografskoj distribuciji tla, u velikoj mjeri je određena kosmičkim uzrocima (količina energije koju Zemljina površina prima od Sunca). Manifestacija najopštijih zakona geografije tla povezana je s klimom. Utječe na formiranje tla kako direktno, određujući energetski nivo i hidrotermalni režim tla, tako i indirektno, utječući na druge faktore formiranja tla (vegetaciju, vitalnu aktivnost organizama, stene koje stvaraju tlo i dr.).

Direktan uticaj klime na geografiju tla manifestuje se u različitim tipovima hidrotermalnih uslova formiranja tla. Toplotni i vodni režimi tla utiču na prirodu i intenzitet svih fizičkih, hemijskih i bioloških procesa koji se odvijaju u tlu. Regulišu procese fizičkog trošenja stijena, intenzitet kemijskih reakcija, koncentraciju zemljišnog rastvora, odnos čvrste i tečne faze i rastvorljivost gasova. Hidrotermalni uslovi utiču na intenzitet biohemijske aktivnosti bakterija, brzinu razgradnje organskih ostataka, vitalnu aktivnost organizama i druge faktore, pa u različitim delovima zemlje sa nejednakim termičkim uslovima, na brzinu trošenja i formiranje zemljišta, debljina profila tla i produkata vremenskih uvjeta značajno se razlikuju.

Klima određuje najopćenitije obrasce distribucije tla - horizontalnu zonalnost i vertikalnu zonalnost.

Klima je rezultat interakcije procesa formiranja klime koji se odvijaju u atmosferi i aktivnom sloju (okeani, kriosfera, površina kopna i biomasa) - tzv. materije i energije. Procesi formiranja klime mogu se podijeliti u tri kompleksa: procesi izmjene topline, izmjene vlage i atmosferske cirkulacije.

Vrijednost tla u prirodi

Tlo kao stanište za žive organizme

Zemljište ima plodnost – ono je najpovoljniji supstrat ili stanište za veliku većinu živih bića – mikroorganizama, životinja i biljaka. Takođe je značajno da je tlo (zemlja Zemlje) po svojoj biomasi skoro 700 puta veće od okeana, iako udio kopna čini manje od 1/3 zemljine površine.

Geohemijske karakteristike

Svojstvo različitih tala da na različite načine akumuliraju različite hemijske elemente i spojeve, od kojih su neki neophodni živim bićima (biofilni elementi i mikroelementi, razne fiziološki aktivne supstance), dok su drugi štetni ili toksični (teški metali, halogeni, toksini, itd.). itd.), manifestira se u svim biljkama i životinjama koje žive na njima, uključujući i ljude. U agronomiji, veterini i medicini takav je odnos poznat u obliku takozvanih endemskih bolesti, čiji su uzroci otkriveni tek nakon rada stručnjaka za tlo.

Tlo ima značajan uticaj na sastav i svojstva površinskih i podzemnih voda i čitave hidrosfere Zemlje. Filtrira se kroz slojeve tla, voda iz njih izvlači poseban skup hemijskih elemenata, karakterističnih za tla slivnih područja. A kako su glavni ekonomski pokazatelji vode (njena tehnološka i higijenska vrijednost) određeni sadržajem i omjerom ovih elemenata, narušavanje zemljišnog pokrivača očituje se i u promjeni kvaliteta vode.

Regulacija sastava atmosfere

Tlo je glavni regulator sastava Zemljine atmosfere. To je zbog aktivnosti mikroorganizama u tlu, koji proizvode razne plinove u ogromnim razmjerima -

Zbog svoje plodnosti daje život biljkama. Veći dio tla čine organomineralna jedinjenja. Ostali sastojci su tečni i gasoviti elementi. Makro i mikroelementi utiču na rast i razvoj biljaka.

Kontinuirano korištenje zemljišta je negativno. Od 1980-ih godina 10 miliona hektara obradivog zemljišta postalo je neupotrebljivo. Većina tla u Rusiji bila je zakiseljena, zaslanjena, preplavljena, a također je bila izložena hemijskoj i radioaktivnoj kontaminaciji. Na plodnost tla negativno utječu erozija vjetra i vode.

Tipovi tla i karta Rusije

Ogroman opseg, raznolikost klime, reljefa i vodnog režima formirali su šarolik zemljišni pokrivač. Svaka regija ima svoju vrstu tla. Najvažniji pokazatelj plodnosti je debljina humusnog horizonta. Humus je gornji plodni sloj tla. Nastaje djelovanjem mikroorganizama koji prerađuju ostatke biljnog i životinjskog porijekla.

Sljedeće vrste tla su najčešće u Rusiji:

arktička tla

Arktička tla se nalaze na Arktiku. Praktično ne sadrže humus, procesi formiranja tla su na niskom nivou zbog. Arktičke regije se koriste kao lovišta ili za očuvanje populacija jedinstvenih životinjskih vrsta.

tla tundre

Tla tundre nalaze se ui duž obale mora Arktičkog okeana. Ovim područjima dominira permafrost. Lišajevi i mahovine nastale tokom ljeta nisu dobar izvor za stvaranje humusa. Zbog permafrosta, tlo se tokom kratkog ljeta odmrzne samo 40 cm duboko. Zemljišta su često slana. Sadržaj humusa u tlu zone tundre je beznačajan zbog slabe mikrobiološke aktivnosti. Zemljište lokalno stanovništvo koristi kao pašnjak za jelene.

Podzolična tla

Podzolična tla su uobičajena u mješovitim šumama. Teritorije zauzimaju 75% ukupne površine Rusije. Obilje vode i hladna klima stvaraju kiselu sredinu. Zbog toga organska materija ide u dubinu. Humusni horizont ne prelazi deset centimetara. Zemljište ima malo hranljivih materija, ali mnogo vlage. Kada se pravilno obradi, pogodan je za poljoprivredu. Na podzolskim tlima obogaćenim đubrivima žitarice, krompir i žitarice daju dobru žetvu.

siva šumska tla

Siva šumska tla se nalaze u istočnom Sibiru, njegovim šumskim stepama i šumama širokog lišća. Na formiranje flore regije utiču umjerena klima i reljef. Zemljišta su kombinacija podzola i černozema. Obilje biljnih ostataka, ljetne kiše i njihovo potpuno isparavanje doprinose akumulaciji humusa. Šume su bogate zemljištima sa kalcijum karbonatom. Zbog visoke plodnosti, 40% sivih šumskih tla se aktivno koristi za poljoprivredu. Deseti dio otpada na pašnjake i sjenokoše. Na preostalim površinama uzgajaju se kukuruz, cvekla, heljda i ozimi usevi.

Černozemska tla

Tla černozema nalaze se na jugu zemlje, blizu granica sa Ukrajinom i Kazahstanom. Na debeo sloj humusa uticala je ravna topografija, topla klima i malo padavina. Ova vrsta tla se smatra najplodnijim na svijetu. Rusija posjeduje oko 50% svjetskih rezervi černozema. Velika količina kalcijuma sprečava ispiranje hranljivih materija. U južnim krajevima postoji nedostatak vlage. Zemljište se obrađuje stotinama godina, ali je i dalje plodno. Više od ostalih kultura, černozemi su zasijani pšenicom. Šećerna repa, kukuruz i suncokret daju visok prinos.

kestenova tla

Tla kestena prevladavaju u regiji Astrakhan, Minusinsk i Amur stepama. Postoji nedostatak humusa zbog visokih temperatura i nedostatka vlage. Zemlja je gusta, nabubri kada je vlažna. Soli se slabo ispiru vodom, tlo ima blago kiselu reakciju. Pogodan je za poljoprivredu uz redovno navodnjavanje. Ovdje se uzgajaju lucerka, pamuk, pšenica i suncokret.

Smeđa i sivo-smeđa tla

Smeđe i sivo-smeđe zemlje nalaze se u Kaspijskoj niziji. Njihova karakteristična karakteristika je porozna kora na površini. Nastaje zbog visokih temperatura i niske vlažnosti. Ovdje postoji mala količina humusa. U tlu se akumuliraju karbonati, soli i gips. Plodnost zemljišta je niska, većina teritorija se koristi za pašnjake. Na navodnjavanim parcelama uzgajaju se pirinač, pamuk i dinja.

Tla prirodnih zona Rusije

Karta prirodnih područja Rusije

Prirodni kompleksi zamjenjuju jedni druge od sjevera do juga zemlje, ukupno ih je osam. Svaka prirodna zona Rusije odlikuje se jedinstvenim pokrivačem tla.

Tla arktičke pustinje

Pokrivač tla praktično nije izražen. Mahovine i lišajevi rastu na malim površinama. Za toplog vremena trava se pojavljuje iznad zemlje. Sve ovo izgleda kao male oaze. Biljni ostaci ne mogu formirati humus. Odmrznuti sloj zemlje ljeti ne prelazi 40 cm.Zalivanje, kao i ljetno sušenje, dovode do pucanja zemljine površine. U zemljištu ima dosta gvožđa, zbog čega ima smeđu boju. U arktičkoj pustinji praktički nema močvara, jezera, a po suhom vremenu na površini se formiraju mrlje soli.

Tla tundre

Zemljišta su vlažna. To je zbog bliskog pojavljivanja permafrosta i nedovoljnog isparavanja vlage. Tempo humifikacije je veoma spor. Biljni ostaci ne mogu trunuti i ostaju na površini u obliku treseta. Količina hranjivih tvari je minimalna. Zemlja ima plavičastu ili hrđavu boju.

Tla šumske tundre

Šumotundru karakterizira prijelaz iz tundre u taiga tla. Šume već liče na šumu, imaju površinski korijenski sistem. Permafrost počinje na nivou od 20 cm.Gornji sloj se ljeti dobro zagrijava, što doprinosi stvaranju bujne vegetacije. Vlaga slabo isparava zbog niskih temperatura, pa je površina močvarna. Šumsko-tundra područja su kombinacija podzoličnog i tresetno-gleđeg tla. Ovdje ima malo humusa, zemljišta su zakiseljena.

Taiga tla

Praktično ne postoji zona permafrosta, tako da su tla podzolasta. Gvožđe se uništava pod dejstvom kiselina i ispire u duboke slojeve tla. Silicijum se formira u gornjim slojevima. Podrast je slabo razvijen u tajgi. Otpalim iglicama i mahovini treba dosta vremena da se raspadnu. Sadržaj humusa je minimalan.

Tla listopadnih i mješovitih šuma

U širokolisnim i mješovitim šumama prevladavaju buseno-podzolista i smeđa tla. Ovo prirodno područje je dom hrasta, ariša, javora, breze i lipe. Stelja drveća stvara mnogo humusa. Sloj busena smanjuje snagu zemlje, pa je buseno-podzolisto tlo siromašno fosforom i dušikom. Smeđa tla su bogata hranljivim materijama. Humus im daje tamnu boju.

Tla šumske stepe

Šumsko-stepe se odlikuju visokim isparavanjem vlage, ljeti se primjećuju suša i suhi vjetrovi. U ovoj prirodnoj zoni formiraju se černozem i siva šumska tla. Humusni sloj je velik, dok je mineralizacija spora. Zbog posebne plodnosti šumsko-stepskog zemljišta, aktivno se obrađuje dugi niz godina. Poorane su podložne vremenskim utjecajima i sušenju.

stepskih tla

Predstavljaju ga tamni kesten, obični i niskohumusni černozemi. Zemljište ima dovoljno hranljivih materija. U zemljištima kestena ima manje humusa, pa su lakša od ostalih.

Tla pustinja i polupustinja

Preovlađuju tla kestena. Zbog nedovoljne vlage dolazi do nakupljanja soli. Vegetacija ne čini neprekidni pokrivač. Biljke imaju duboko korijenje koje može izvući vlagu daleko od površine. Mjestimično se javljaju slane močvare. Humusa ima malo, gips se može naći u donjim slojevima.

Koja regija Rusije ima najplodnije tlo?

Černozem je najplodnija vrsta tla. Ne može se stvoriti umjetno. Černozem zauzima samo 10% ukupne teritorije zemlje, ali je njegova produktivnost mnogo veća od ostalih tla. Ova vrsta je bogata humusom i kalcijumom. Struktura tla je teška, rahla, porozna, pa voda i zrak lako prodiru do korijena biljaka. Černozem se nalazi u ekonomskoj regiji Centralne Crne Gore, koja uključuje regione Voronjež, Kursk, Belgorod, Lipeck i Tambov. Podzolska tla uz pravilnu poljoprivrednu praksu također daju visok prinos. Česte su u evropskom dijelu Rusije, na Dalekom istoku i u istočnom Sibiru.